温湿度传感器 课程设计

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1、等级:湖南工程学院课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称环境温、湿度检测系统设计专业自动化班级1191学号20姓名指导教师李晓秀王迎旭2013年12月12日69湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理与应用课题环境温、湿度检测系统设计专业班级自动化学生姓名学号2011指导老师李晓秀审批任务书下达日期2013年12月1日任务完成日期2013年12月13日69设计内容与设计要求设计内容：本课题要求以单片机为核心，采用温湿度传感器DHT11设计一个对环境温度湿度的检测系统，要求用按键控制系统选择分别对温度或湿度的测试、复位、清除功能，用四位LED数码管显示实时温度和温度。

2、设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计；3）完成必要元器件选择；4）系统软件设计及调试；5）系统联调及操作说明6）按规范要求写设计说明书主要设计条件1、PC机及单片机调试软件；2、开发板1块；3、系统设计、调试所需的元器件说明书格式1.课程设计任务书2.目录3.总体方案确定4.各单元硬件电路设计及计算方法5.软件设计与说明（包括流程图）6.调试结果与必要的调试说明7.总结8、参考文献9、附录附录A系统原理图附录B程序清单10、课程设计成绩评分表。69进度安排设计时间分为二周第一周星期一、上午：布置课题任务，课题介绍及讲课。下午：借阅有关资料，总体方案讨论。

3、星期二、确定总体方案，学习与设计相关内容。星期三、各部分方案设计，各部分设计。星期四、设计及调试。星期五、设计及调试。星期六、设计及调试。第二周星期一：设计及调试。星期二：设计及调试。星期三：调试、写说明书。星期四--星期五上午：写说明书、完成电子版并打印成稿。星期五下午：答辩。参考文献[1]王迎旭等.单片机原理及及应用[M] 机械工业出版社.2012年 [2]康华光等.模拟电子技术 第五版[M] 高等教育出版社 2011年[3]杜树春等.单片机C语言[M] 北京航空航天大学出版社69目录第1章概述71.1设计任务与要求71.2设计方案7第2章硬件设计82.1时钟电路和复

4、位电路82.2温湿度测量电路设计92.3按键电路10第3章软件设计123.1主函数设计123.2按键查询133.3实时监控与测试流程图14第4章硬件调试与结果分析154.1调试过程154.2硬件调试16第5章总结18参考文献19附录一：系统仿真图20附录二：源程序21电气与信息工程系课程设计评分表2969第1章概述1.1设计任务与要求本课题以单片机为核心，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，在数码管上显示当前温湿度。要求用按键控制系统选择分别对温度或湿度的测

5、试、复位、清除功能，完成硬件调试。1.2设计方案本课题的温湿度测试，通过单片机STC-89C51连接温湿度模块、显示模块将温度、湿度同时显示。单片机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，如果没有接收到单片机发送来的信号，DHT11不会主动进行温度采集，采集数据后转换到低速模式。系统设计框图如图1.1所示。单片机按键电路显示电路DHT11温度采集电路时钟复位电路图1.1程序设计框图69第2章硬件设计2.1时钟电路和复位电路MCS-51单片机内部有一个用于构成振荡器的

6、高增益反放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入端和输出端。通常，经由片外晶体振荡器或陶瓷谐振器与两个匹配电容一起构成一个自激振荡电路。本课题由片外晶体振荡器与两个匹配电容一起构成了一个内部时钟振荡电路，为单片机提供时钟源。本设计复位电路采用按键复位，当开关断开时，与上电自动复位电路相同；当开关闭合时，电容通过并联的电阻迅速放电，然后，RC电路充电，能够保证RST端能够维持一段时间的高电平。如图2.1所示。图2.1时钟及复位电路692.2温湿度测量电路设计DHT11的供电电压为3－5.5V，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。

7、电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。数据用于微处理器与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。如图2.2所示，本电路上拉电阻为5K，数据端接P1.7（接受温湿度数据）。图2.2温湿度测量电路2.3显示电路本电路由四位一体共阳极数码管显示，采用9015三极管做位驱动。根据发光二极管物理连接的不同，七段数码管可以分为共阴极和共阳极两种结构。其中P0端口为段选，P2.0～P2.3为位选，如图2.3所示。69图2.3显示电路2.4按键电路单片