仓库温湿度监测系统单片机课设(编辑修改稿)

仓库温湿度监测系统单片机课设(编辑修改稿)内容摘要：

设计要求， 相对湿度和温度一体测量 的方式节省了分别选取温度及湿度测量模块的时间，其数字信号输出也大大节省了 A/D 转换的花费。 而且它较 高的可靠性和卓越的长期稳定性 ，及其低功耗，抗干扰能力强、超长的信号传输距离等优点也较其他方案更适用于普通仓库。 另外， DHT11 模块价格较低，国内厂家生产的性能也可以保证。 所以选取此方案作为最终方案。 8 第三章 设计内容与所用器件 基本功能： 利用 89C51 作为主控器组成仓库温湿度监测系统。 可选器件： 51 系列单片机、 5K 电阻、七段共阴数码管、 温湿度传感器 DHT1 蜂鸣器等 附： DHT11 技术手册 型号 测量范围 测湿精度 测温精度 分辨力 封装 DHT11 20－ 90％ RH 0－ 50℃ 177。 5％ RH 177。 2℃ 1 4 针单排直插 传感器性能说明 参数 条件 Min Typ Max 单位 湿度 分辨率 1 1 1 %RH 8 Bit 重复性 177。 1 %RH 精度 25℃ 177。 4 %RH 0－ 50℃ 177。 5 %RH 互换性 可完全互换 量程范围 0℃ 30 90 %RH 25℃ 20 90 %RH 50℃ 20 80 %RH 响应时间 1/e(63%)25℃，1m/s 空气 6 10 15 S 迟滞 177。 1 %RH 长期稳定性 典型值 177。 1 %RH/yr 温度 分辨率 1 1 1 ℃ 8 8 8 Bit 重复性 177。 1 ℃ 精度 177。 1 177。 2 ℃ 量程范围 0 50 ℃ 响应时间 1/e(63%) 6 30 S 9 接口说明 建议连接线长度短于 20米时用 5K上拉电阻 ,大于 20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻 电源引脚 DHT11的供电电压为 3－。 传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。 电源引脚（ VDD， GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦滤波。 串行接口 (单线双向 ) DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步 ,采用单总线数据格式 ,一次通讯 时间 4ms左右 ,数据分小数部分和整数部分 ,具体格式在下面说明 ,当前小数部分用于以后扩展 ,现读出为零 .操作流程如下 : 一次完整的数据传输为 40bit,高位先出。 数据格式 :8bit湿度整数数据 +8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据 +8bit温度小数数据 +8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“ 8bit湿度整数数据 +8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据 +8bit温度小数数据” 所得结果的末 8位。 用户 MCU发送一次开始信号后 ,DHT11从低功耗模式转换到高速模式 ,等待主机开始信 号结束后 ,DHT11发送响应信号 ,送出 40bit的数据 ,并触发一次信号采集 ,用户可选择读取部分数据 .从模式下 ,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集 ,如果没有接收到主机发送开始信号 ,DHT11不会主动进行温湿度采集 .采集数据后转换到低速模式。 1所示 10 图 1 总线空闲状态为高电平 ,主机把总线拉低等待 DHT11响应 ,主机把总线拉低必须大于 18毫秒 ,保证 DHT11能检测到起始信号。 DHT11接收到主机的开始信号后 ,等待主机开始信号结束 ,然后发送 80us低电平响应信号 .主机发送开始信号结束后 ,延时等待 2040us后 , 读取 DHT11的响应信号 ,主机发送开始信号后 ,可以切换到输入模式 ,或者输出高电平均可 , 总线由上拉电阻拉高。 图 2 总线为低电平 ,说明 DHT11发送响应信号 ,DHT11发送响应信号后 ,再把总线拉高 80us,准备发送数据 ,每一 bit数据都以 50us低电平时隙开始 ,高电平的长短定了数据位是 0还是 图示 .如果读取响应信号为高电平 ,则 DHT11没有响应 ,请检查线路是否连接正常 .当最后一 bit数据传送完毕后， DHT11拉低总线 50us,随后总线由上拉电阻拉高进入 空闲状态。 数字 0信号表示方法如图 4所示 11 图 4 数字 1信号表示方法 .如图 5所示 图 5 测量分辨率 测量分辨率分别为 8bit（温度）、 8bit（湿度）。 12 电气特性 VDD=5V， T = 25℃ ，除非特殊标注 参数 条件 min typ max 单位 供电 DC 3 5 V 供电电流 测量 mA 平均 1 mA 待机 100 150 uA 采样周期 秒 1 次 注 :采样周期间隔不得低于 1秒钟。 应用信息 超出建议的工作范围可能导致高达 3%RH的临时性漂移信号。 返回正常工作条后，传感器会缓慢地向校准状态恢复。 要加速恢复进程 /可参阅 “恢复处理”。 在非正常工作条件下长时间使用会加速产品的老化过程。 电阻式湿度传感器的感应层会受到化学蒸汽的干扰，化学物质在感应层中的扩散可能导致测量值漂移和灵敏度下降。 在一个纯净的环境中，污染物质会缓慢地释放出去。 下文所述的恢复处理将加速实现这一过程。 高浓度的化学污染会导致传感器感应 层的彻底损坏。 置于极限工作条件下或化学蒸汽中的传感器，通过如下处理程序，可使其恢复到校准时的状态。 在 5060℃ 和 10%RH的湿度条件下保持 2 小时（烘干）；随后在 2030℃ 和 70%RH的湿度条件下保持 5小时以上。 气体的相对湿度，在很大程度上依赖于温度。 因此在测量湿度时，应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。 如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路板，在安装时应尽可能将DHT11远离电子元件，并安装在热源下方，同时保持外壳的良好通风。 为降低热传导， DHT11与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可能最小，并在两者之间留出一道缝隙。 长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中，会使性能降低。 DATA信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量 ,推荐使用高质量屏蔽线。 13 封装信息 DHT11引脚说明 Pin 名称 注释 1 VDD 供电 3－ 2 DATA 串行数据，单总线 3 NC 空脚，请悬空 4 GND 接地，电源负极 焊接信息 手动焊接，在最高 260℃ 的温度条件下接触时间须少 于 10秒。 1注意事项 (1)避免结露情况下使用。 (2)长期保存条件：温度 10－ 40℃ ，湿度 60％以下。 14 第四章 硬件系统设计 本方案以 STC89C52 单片机系统为核心来对温度、湿度进行实时控制和巡检。 各检测单元能独立完成各自功能，并根据主控机的指令对温湿度进行实时采集。 主控机负责控制指令的发送，并控制各个检测单元进行温度采集，收集测量数据，同时对测量结果进行整理和显示。 其中包括 单片机、复位电路、温 湿 度检测、显示 电路 、报警电路等部分的设计。 系统原理框图 温 湿 度采 集电路 温湿度采集电路是本设计中最重要的一个模块，用于外部环境的参数读取，是单片机系统的输入模块，是与单片机联系最为密切的部分。 DHT11引脚一接电源，用于供电；引脚二为串行数据线，单总线结构，与单片机 ；引脚三为空，需悬空；引脚四接地。 应用电路如下 ： DHT11温 湿 度检 测 模块。