基于单片机的环境监控系统的设计.doc

编号XXXX学院毕业设计（论文）题目： 基于51单片机环境监控系统 设计 物联网 学院 自动化 专业学 号： 学生姓名： 指引教师： （职称： 专家 ） （职称： ） 年 5 月 26 日XXXX学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重声明：所呈交毕业设计（论文） 基于51单片机环境监控系统设计 是本人在导师指引下独立进行研究所获得成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用、表达道谢内容外，本毕业设计（论文）不包括任何其她个人、集体已刊登或撰写成果作品。 班 级： 自动化 学 号： 作者姓名： 年 5 月 26 日XXXX学院 物 联 网 学院 自 动 化 专业毕 业 设 计论 文 任 务 书一、题目及专项：1、题目 基于51单片机环境监控系统设计 2、专项 二、课题来源及选题根据 课题来源：自拟题目 选题根据：老式环境参数监测需要有关专业仪器设备，测量设备体积较大，实时性差，精度低，还需耗费较大人力，已不再适应当代经济迅速发展规定；通过人工不间断测量、记录大量数据方式来实现环境监测方式不但需要耗费大量人力物力，监控信息也会随着季节更替变得不精确。 本系统采用单片机作为核心控制模块，其重要意义在于：它完全不同于老式控制系统设计办法和设计思路。老式控制系统必要依托大量模仿电路或者数字电路技术来实现某些硬件功能，当前可以通过单片机使用软件办法来实现。这种由软件来代替硬件控制技术被为微控制技术，是老式控制技术一次重大突破。 研究基于单片机环境温湿度监控系统可以精确、及时懂得环境温湿度变化；与老式环境温湿度监控方式相比，本系统不但可以节约大量人力物力，且精确度高，集成度高，使用更以便。 三、本设计（论文或其她）应达到规定：1、规定该系统硬件电路简朴，测得数据精确度高、使用简朴； 2、规定该系统需要数据保护和存储功能，保证断电后数据不丢失； 3、规定该系统可以人为设定报警限值，且可以自由调节； 4、规定该系统需实时性好，可以实时检测、实时显示、实时报警； 5、规定画出该系统电路原理图，编写系统程序，使用Protues仿真软件，对编写程序仿真。 四、接受任务学生： 自 动 化 122 班 姓名 五、开始及完毕日期：自11月9日 至5月26日六、设计（论文）指引（或顾问）： 指引教师 签名 签名 签名教研室主任 学科组组长研究所所长 签名 系主任 签名 11月9日摘 要环境和每个人生活息息有关，环境温湿度是影响人们生活两个重要因素。当前环境监控系统大多用于大型生产行业及环保方面，对中小型生产及普通生活环境温湿度监测注重度相对局限性。随着近几年科技产品爆发，单片机（Microcontrollers）以其低成本、高性能、小而集成度高特点得到了迅速发展，基于单片机低成本环境温湿度监控系统得到了广泛关注。本次毕业设计系统注重性能好、成本低、系统操作简朴、合用性广等特点，设计了基于51单片机环境监控系统。该系统采用AT89S52单片机（C51内核）做为系统微控制器，借助温湿度传感器、液晶显示屏、蜂鸣器及独立按键等几种外围模块，实现对环境温湿度实时监控。其中，温湿度传感器精度为2/5%RH，液晶显示屏可以同步显示环境温度和湿度，独立键盘用来自定义限值，蜂鸣器用来超限报警，最后使系统系统拥有对环境温湿度实时监测、智能报警功能。AT89S52单片机是一种8位CPU和寄存器微控制器，8KFlash存储器，使用以便，编程简朴；DHT11温湿度传感器可以同步采集环境温度和湿度，并自动进行模数转换及数据传播，具备精度高、实时性好特点；LCD1602是一种16*2液晶显示屏，即共2行，每行可以显示16个字符，因而可以同步显示温度和湿度，是一种价格便宜、使用以便显示设备；通过四个独立按键，可以自定义温湿度报警上下限值；蜂鸣器作为系统发声报警装置；单片机通过对各个模块程序调用，实现对环境温湿度监控。本文重要简介了所设计系统电路原理、软件编写办法和系统仿真，对各个器件做了详细原理分析和规格阐明，对各个模块程序编写办法做了详细流程图，最后，设计出了一套功能完善环境系统。由于本系统应用于小型生产活动与寻常生活中，因而本系统在设计时以可靠性高、实时性好、价格便宜、操作简朴为原则设计。本设计依照单片机系统设计办法和编程原理，编写了完整系统程序。该系统运营过程如下：单片机上电后一方面执行各模块初始化程序，之后由顾客通过四个独立按键对温度、湿度上下限值设定，单片机判断限值合法后将限值存入自身内部Flash存储器，随后执行温度采集程序、液晶显示程序、比较限值程序、与否报警程序。通过使用Proteus仿真工具仿真完毕，拟定程序完整，可以良好运营，具备操作以便、成本低廉、线路简朴、可靠性高、实时性好长处，有良好应用价值。核心词：AT89S52单片机；温湿度传感器；LCD1602显示屏；蜂鸣器ABSTRACTEnvironmental factors are closely related to our life，among which ambient temperature and humidity are two vital factors. Recent years，with the explosion of technological products，Microcontrollers is developed rapidly for its characteristics of low costs，high-performance，small but high integration；ambient temperature and humidity monitoring alarm system that based on Microcontrollers is one of the hot research areas. Using Temperature and humidity sensor，LCD monitor，buzzer and independent keyboard and some other modules this paper designed environmental monitoring system that based on Microcontrollers. When it is necessary to monitor ambient temperature and humidity in some small and medium industry or our normal life，it is often being ignored，because so far，environmental monitoring system is mostly used by large industry or in environmental protection. The system designed here can be widely used because of its high-performance，low-cost，simple operation，wide applicability. The system using AT89S52 Microcontrollers with C51 kernel，the collection of ambient temperature and humidity date is sensor DHT11 with an accuracy of 2/5%RH，the date is showed on a 16*2 LCD monitor. Furthermore，the date can be limited through independent keyboard，thus realizing auto-alarm when over-limit. It makes real-time monitoring of ambient temperature and humidity and smart alarm function come true.It uses AT89S52 that with 8-bit CPU and registers，flash Member with 8k which makes it easy to use and easy to program and good enough to meet the need of high-performance，low-cost，simple operation，wide applicability. Temperature and humidity sensor DHT11 can collect ambient temperature and humidity at the same time and can realize analog-digital conversion and data transmission by itself. it has the characteristics of high precision and real-time monitoring，it has 2 lines，16 characters on each line so it can show the data of both temperature and humidity on one screen. It is an inexpensive and easy to use display device. Four independent keyboard can set temperature and humidity alarm to the limits. The buzzer can alarm by itself when the data is over-limited. By controlling different modules，Microcontrollers realized monitoring ambient temperature and humidity. The design process is firstly to define Microcontrollers foot，then define function keyboard respectively. And software programing the module of the drive. This system is designed for small industry and for daily use，so it is reliable，good real-time performance，inexpensive and easy to operation.This paper based on the design method of Microcontrollers，control theory of Microcon-trollers and usage of peripheral module besides Microcontrollers writing driver of each component，this system is simulated by Proteus. Eventually，download the system process to Microcontrollers. It is proved that this system has well-functioned and has application value of simple operation，low cost，simple circuit，reliable and perfect real-time monitor.Keywords：AT89S52 Microcontroller；DHT11 sensor；LCD1602；buzzer目 录摘 要IIIABSTRACTIV目 录V第1章 绪论11.1 本课题研究内容和意义11.1.1 内容简介11.1.2 研究意义11.2 国内外发展概况21.2.1 国内发展状况21.2.2 国外发展状况21.3 本课题应达到规定2第2章 系统总体方案设计52.1 系统功能设计和技术指标52.1.1 功能设计52.1.2 技术指标52.2 系统设计思路与设计原则52.2.1 设计思路52.2.2 设计原则52.3 系统整体设计62.3.1 系统整体设计框图62.3.2 系统硬件选取62.3.3 系统工作过程72.4 本章小结7第3章 硬件系统设计93.1 概述93.2 单片机主控模块概述93.2.1 AT89S52单片机简介93.2.2 单片机主控系统103.3 DHT11温湿度采集模块设计113.3.1 DHT11温湿度传感器简介113.3.2 DHT11温湿度传感器使用123.4 LCD1602液晶显示模块设计133.4.1 LCD1602液晶器显示模块简介133.4.2LCD1602液晶显示模块使用143.5 报警模块设计173.5.1 蜂鸣器简介173.5.2 蜂鸣器使用173.6 按键系统设计183.6.1 按键开关简介183.6.2 按键设计183.7 硬件系统整体电路原理图193.8 本章小结20第4章 软件系统设计214.1 软件系统概述及流程图214.1.1 软件系统概述214.1.2 软件整体流程图214.2 模块化程序设计224.2.1 DHT11温湿度采集模块程序设计224.2.2 LCD1602液晶显示模块程序设计224.2.3 按键及报警模块程序设计234.3 程序编写与仿真调试244.3.1 程序编写244.3.2 仿真与调试274.4 本章小结28总结与展望29致 谢31参照文献33第1章 绪论1.1 本课题研究内容和意义1.1.1 内容简介温湿度是环境中两个重要因素，也是影响人们生活方式和身体健康直接因素；环境温湿度在农业，工业生产方面也有着很重要影响；人们迫切但愿能以便懂得自己生活环境状况，但大多数人只有依托天气预报才干理解到本地区环境状况；因而，当代社会迫切需要一套可靠性高、使用简朴、价格便宜环境温湿度监控系统，本课题基于这种状况，设计了具备实时检测、敏捷度高、超限报警功能环境监控系统。单片机（Microcontrollers）是一种诞生于20世纪70年代集成电路芯片，经历了SCM、MCU、SOC三大发展阶段，采用了超大规模集成电路技术将各种I/O口和具备数据解决能力CPU（中央解决器）、ROM（只读存储器）、RAM（随机存储器）、中断系统、计数器、定期器等各种功能集成到了一块硅片上，构成了一种小而完善微型计算机系统1。其在智能仪器仪表，自动检测控制系统，机电一体化，家居生活，工业控制等领域得到了广泛应用。本课题重要内容是设计以单片机为微控制器环境监控系统。该系统以单片机为核心控制模块，依托四个独立按键调节温湿度上下限值，温湿度传感器模块采集、转换、传送环境温湿度数据，通过液晶显示模块显示，蜂鸣器报警，实现对环境温湿度监控；详细涉及：设计单片机与各模块电路连接原理图、仿真图；编写通过四个独立按键来设定温湿度上下限值程序、温湿度传感器驱动程序、液晶显示程序，将采集到温湿度实际值与设定限值比较程序，蜂鸣器报警程序。该系统无需人工干预，即可实现对环境监控，具备操作简朴、价格低廉、实用性强、安全可靠、智能化限度高等长处，可广泛应用于生活以及工业生产领域。1.1.2 研究意义老式环境参数监测需要有关专业仪器设备，测量设备体积较大，实时性差，精度低，还需耗费较大人力，已不再适应当代经济迅速发展规定2；通过人工不间断测量、记录大量数据方式来实现环境监测方式不但需要耗费大量人力物力，监控信息也会随着季节更替变得不精确。本系统采用单片机作为核心控制模块，其重要意义在于：它完全不同于老式控制系统设计办法和设计思路。老式控制系统必要依托大量模仿电路或者数字电路技术来实现某些硬件功能，当前可以通过单片机使用软件办法来实现。这种由软件来代替硬件控制技术被为微控制技术，是老式控制技术一次重大突破3。研究基于单片机环境温湿度监控系统可以精确、及时懂得环境温湿度变化；与老式环境温湿度监控方式相比，本系统不但可以节约大量人力物力，且精确度高，集成度高，使用更以便。1.2 国内外发展概况1.2.1 国内发展状况环境温湿度是评估环境状况两大重要因素，国家建设了中华人民共和国环境监测总站用于环境监控，在各行业部门也已建立起初具规模环境监测体系；较大规模环境监控系统在国内已经非常成熟；但规模较大，应用并不广泛，小规模、智能化环境监控系统有待开发。环境监测是国内环保中一项基本工作。经历了几十年发展，国内既有环境监测技术已经非常成熟；和其她发达国家监测技术逐渐接近；但还需要有关人员对监测过程进行不断监督查看，占用了技术人员大量时间和精力4。现阶段，国内对于温湿度检测使用检测器件种类繁多、应用范畴也比较广泛，但随着单片机和集成电路技术不断提高，浮现了低成本、高性能、高可靠性单片机数据采集系统5。由于当前国内对基于单机片环境温湿度监控系统设计研究较少，因而该系统应用还不广泛，数据分析方面也未完毕自动化，在将来环境监控过程中，大型仪器会逐渐向自动化、高智能化、实时在线监控等全自动化方向发展。这种高档技术能大大减少技术人员监测时间，有效缓和当前技术人员缺少问题。1.2.2 国外发展状况国外诸多国家都非常注重对环境监测。当前，某些发达国家在环境监测技术方面普通具备两个特点：一是仪器仪表比国内先进，二是监控技术自动化水平较高6。例如在大气、噪声、地表水及污染源等方面监测技术上，全自动化在线监控技术非常高，基本上做到了仪器自动进行采样、分析、数据解决及传播；并且可以用大型显示板自动显示某一地区环境质量状况；同步，在区域环境质量监测技术上尚有某些如遥感系统，地理信息系统和卫星定位系统7。例如：美国omega公司设计小型温湿度采集系统，该系统集成到一块如U盘大小设备上，采用USB接口，设计成U盘样式，可直接接入到电脑或工控机，运营专门软件即可查看温湿度曲线，历史温湿度数据，历史温湿度曲线；还可以设立温湿度上下限；同步，还可以接入短信报警系统，可以实现短信报警或者铃声报警，可随时查看现场环境参数。广泛应用于医疗制药、药物存储及运送、食品加工、农业研究、档案管理、生化实验等环境参数监测控制系统。虽然国外环境温湿度监控系统较为成熟，但大多较为专用，某一行业温湿度监控系统专门用于此行业；由于大多数设备都用于生产行业，故制作规定很高，生产成本较高，价格较为昂贵，并不合用于普通生活中。1.3 本课题应达到规定由于单片机是一种集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统集成电路微控制器，因而该系统较老式控制系统最大区别就是集成度高，挣脱了过去重要依托大量复杂线路来控制束缚8；因而规定该系统在自动化、智能化方面要比老式监控技术有较大进步。并且，随着高科技产品爆发，人们对科技产品性能也提出了更高规定，为了让该设计具备实用价值，可以被更多人承认，对本系统提出如下几点详细规定：1.该系统硬件电路简朴，测量数据成果精度高、可靠性高；2.该系统需要数据保护和存储功能，保证断电后数据不丢失；3.该系统可以人为设定报警限值，且可以自由调节，以适应不同场合需求；4.该系统需实时性好，可以实时检测、实时显示、及时报警；5.该系统可以同步显示温度和湿度，及时提供最新温湿度信息。第2章 系统总体方案设计2.1 系统功能设计和技术指标2.1.1 功能设计1.温湿度监控：设计该系统具备温湿度监控功能，可以采集周边环境，并进行温湿度循环检测，数据解决，显示；实现环境温湿度智能检测。2.智能报警：设计该系统具备智能报警功能；当采集到环境温湿度不在预设限值范畴内时，系统将自动使用蜂鸣器报警。3.可自定义限值，限值可调：该系统规定合用性广，因而设计该系统具备自定义限值，限值可调功能，以满足各行各业，在不同环境下使用。2.1.2 技术指标1.测量范畴：湿度20.90%RH，温度0502.测量精度：湿度5%RH，温度23.辨别率：湿度1%RH，温度14.电源电压：3.35.5V(DC)2.2 系统设计思路与设计原则2.2.1 设计思路本系统总体构造：以Atmel公司生产AT89S52单片机为核心，控制外围DHT11温湿度传感器模块、LCD1602液晶显示模块、蜂鸣器模块、开关模块等几某些，构成一种完整系统，来实现本课题功能需求。该系统设计思路采用构造化、分模块设计办法，其中，AT89S52单片机是一种使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造CMOS8位微解决器；DHT11是一种数字式温湿度传感器，内置模数转换模块，可将模仿量转换为数字量传送给单片机系统；LCD1602是一种工业字符型液晶显示屏，可以同步显示32（16*2）个字符，详细显示内容由单片机控制；蜂鸣器由单片机系统直接控制，启动则发声报警，不启动则不工作。由单片机AT89S52作为核心控制系统，控制DHT11传感器采集温湿度、模数转换以及数据传送，控制LCD1602液晶显示屏显示及蜂鸣器启动。通过对按键功能设定，为四个按键赋予不同功能，实现限值调节及设定功能，当电路接通后，单片机工作，执行各模块驱动程序，控制各模块工作，实现系统设定功能。2.2.2 设计原则1.实时性好：随着科技发展迅速，智能化产品进步越来越快，较老式环境监控，本系统必要以有较准的确时性为原则。在本系统设计过程中，为提高实时性重要从两方面努力：软件和硬件。软件方面：高效精确软件设计可以提高系统运营效率；硬件方面：良好硬件性能，简洁电路设计也可以提高系统实时性。因而，本系统需以实时性好为原则进行设计。2.可靠性高：可靠性是决定一种系统设计成功与否最重要因素。只有可靠性高产品才会得到使用者承认。本系统在设计过程中，需将可靠性作为重要设计准则；且应以提高可靠性为目的。本设计重要采用如下办法提高可靠性：使用高可靠性元器件，系统线路设计合理，布局简朴，电源电压稳定性好。3.操作简朴，维护以便：操作简朴，维护以便是系统能否被广泛使用重要因素，系统应从操作者角度考虑，设计简朴以便操作系统，使使用者可以迅速学会系统使用，为系统推广和应用打下良好基本。4.性价比高：随着单片机广泛应用，微控制器及元器件价格也越来越低廉，本系统应在不影响性能前提下尽量减少系统成本，避免性能过剩；提高性价比普通办法如：简化不必要外围电路，尽量使用软件控制办法代替硬件；选取价格便宜，满足性能其她型号代替品。2.3 系统整体设计2.3.1 系统整体设计框图依照本系统设计思路、设计原则、有关功能规定，同步，考虑到要尽量减少系统硬件成本，提高系统合用性及减少整个系统复杂性，最后拟定整体设计框图如图2.1所示。按键输入模块液晶显示模块P1.0 P0.0AT89S52单片机P3.0 P2.0蜂鸣器报警模块晶振及复位系统DHT11温湿度传感器 图2.1 环境温湿度监控系统总体设计方案图2.3.2 系统硬件选取本系统在硬件方面重要有如下模块构成：单片机控制器模块、温湿度采集模块、温湿度显示模块、报警模块、按键模块。1.单片机微控制器模块：在单片机系统中，微控制器直接控制整个系统运营，因而，微控制器在整个单片机系统中有着至关重要作用。AT89S52单片机是一种低能耗、高性能COMS8位微控制器，采用C51内核，与工业80C51 单片机产品指令和引脚完全兼容；本系统选取AT89S52单片机作为本系统微控制9。2.温湿度采集模块：本系统设计基于51单片机环境监控系统，环境温湿度是本系统中监控量，因而温湿度采集传感器必要具备精度高、响应快、稳定性好、抗干扰能力强特点。DHT11传感器由于将温湿度传感器、信号调理、标定参数、模数转换器、I2C总线接口所有集成到了传感器内部，因而，在各方面均有良好性能。本系统采用DHT11传感器作为温湿度采集模块。3.温湿度显示模块：显示模块是传递信息渠道，LCD1602液晶显示屏内部存储器中存储了160个点阵字符图形，重要包括：阿拉伯数字、26个英文字母大小写、惯用符号等；由于本系统需要显示内容为温湿度数字化信息，LCD1602液晶显示内置160个字符足够清晰表达出温湿度数字信息，考虑系统成本，故本系统采用LCD1602作为温湿度显示模块。4.报警模块和按键开关：本系统具备监控功能，可以在超限时报警，综合报警设施，以声报警方式最可以清晰迅速传达信息，最为简朴明了，也比较节约成本，故本系统采用蜂鸣器作为报警模块。单片机惯用按键开关普通有独立式按键开关和矩阵键盘两种按键开关，矩阵键盘按键较多，采用4*4连接构造，相比于独立按键，能节约诸多单片机I/O口，因而合用于需要诸多按键开关地方；而独立按键则是一种按键相应一种单片机I/O口，较挥霍单片机I/O口，但由于本系统需求按键开关不多，且考虑到电路简朴以及按键成本问题，因而本系统选用独立按键作为调节限值开关。 2.3.3 系统工作过程1.电源上电后，系统执行初始化程序，通过按键进行设定温湿度上下限报警值；2.DHT11温湿度采集模块工作，采集环境温湿度，进行模数转换，将数字信息通过串口通信方式传送给AT89S52控制器；3.微控制器数据分析解决完毕，将解决成果发送到液晶显示模块显示同步进行和设定上下限值比较；4.比较成果后，微控制器拟定与否启动蜂鸣器报警。2.4 本章小结本章规划了整个系统功能设计和技术指标，拟定了系统设计思路和设计原则。在本章中，重要简介了系统总体设计办法与设计思路，画出了整体设计框图，阐述了整个系统运营过程以及各个模块硬件选取。通过对以上整体设计方案分析，初步拟定了该系统整体架构以及该系统设计思路和设计办法。在该系统设计过程中，将以此框图蓝本，按照本章给出设计办法和设计路线，在设计过程中以设计原则为规定，通过对各模块软硬件结合，一步步设计该系统，最后将各某些整合为一种整体，得到本次毕业设计所需系统，让该系统拥有环境监控功能，实现功能设计中规划系统功能，完毕本次毕业设计。第3章 硬件系统设计3.1 概述本系统在硬件方面重要有如下模块构成：单片机主控模块、温湿度采集模块、温湿度显示模块、报警模块、按键模块。其中，单片机控制系统通过引脚电路控制着整个系统运营；DHT11是一款具有已校准数字信号输出温湿度复合传感器，负责环境温湿度实时监测，可直接与单片机引脚连接使用；LCD1602液晶显示屏可通过与单片机引脚直接相连使用，其内置了160个点阵字符，负责将单片机解决温湿度成果显示；蜂鸣器作为报警模块，由单片机将解决成果与上下限值比较决定与否启动；如数据成果在限值内则不启动，此时蜂鸣器不工作，超过限值，单片机启动蜂鸣器，蜂鸣器工作；各个模块通过引脚电路与主控模块相连，单片机主控模块是整个系统核心，通过控制单片机引脚通断完毕对整个系统控制，实现本系统需求功能；3.2 单片机主控模块概述3.2.1 AT89S52单片机简介AT89S52是使用Atmel公司创造高密度、非易失性存储器技术制造一种低功耗、高性能8位微控制器，具备如下原则功能：1.兼容MCS.51指令系统；2.8位寄存器，8k字节Flash，256字节RAM；3.1000次擦写周期；4.全静态工作模式：0Hz 33MHz，全双工串行UART通道；5.40/44引脚（本系统选用40引脚，PDIP封装方式），32个可编程双向I/O口；6.三个16位定期器/计数器；7.六个中断源：一种串行中断、两个外部中断INT0和INT1、定期器0、定期器1、定期器2中断。AT89S52实物图如图3.1所示。图3.1 AT89S52实物图3.2.2 单片机主控系统单片机最小系统重要涉及电源、晶振电路、复位电路三大某些。1.电源系统：单片机使用直流电压供电，电源普通分为5V电压和3.3V电压两个原则，AT89S52单片机需要5V直流电压供电。2.复位系统：复位系统作用是：在单片机系统运营过程中浮现故障时恢复系统。由一种开关和一种电阻串联构成，普通将开关和一种电容并联保证上电自动复位。引脚9（RST）是单片机复位端，当浮现2个机器周期以上高电平时，单片机执行复位程序，程序从头开始运营。3.晶振系统：晶振又叫晶体振荡器，晶振作用是为单片机系统提供基准时钟信号，单片机内部所有工作都是以这个时钟信号为步调来进行工作。咱们选取AT89S52单片机接了一种11.0592M晶振（即每秒钟振荡11059200 次），其中，两个20pF电容作用是协助晶振起振，维持振荡信号稳定。单片机最小系统电路原理图如下图3.2所示。图3.2 单片机最小系统电路原理图及各引脚名称3.3 DHT11温湿度采集模块设计3.3.1 DHT11温湿度传感器简介DHT11是广州奥松（aosong）公司生产一款温湿度复合传感器，在DHT11内部具有已校准数字信号输出器，该器件采用了专门温湿度采集和温湿度传感技术，且可以自动数模转换，可靠性高，稳定性好10；实物图封装及电路原理图如图3.3所示。图3.3 DHT11实物与封装信息图DHT11温湿度传感器内具有一种NTC测温元件和一种电阻式感湿元件，因而，测量精度较高；由于其响应快、性价比高、抗干扰能力强、功耗低、稳定性好等长处。在暖通温度自动控制、机房温湿度监控、除湿器等领域有着广泛应用11。DHT11采用单总线进行通信，只需要一种I/O口，就能将传感器内部湿度和温度数据（40Bit数据）一次性传送给单片机，这种通信方式简易快捷；且该产品采用4针单排引脚封装方式，连接以便，典型应用电路如图3.4所示。图3.4 典型应用电路3.3.2 DHT11温湿度传感器使用1.DHT11温湿度传感器引脚阐明Vcc 正电源 3 5V电压；Dout 数据通信I/O口；NC 空脚；GND 接地。DHT11温湿度传感器采用单总线通信方式，因此产品是4个单排引脚封装构造，连接极为简朴，第一种Vcc引脚接电源正极3 5V电压，第二个引脚Dout直接与单片机I/O相连接即可实现与单片机数据传送，第三个引脚为空脚，使用时直接悬空；第四个引脚为接地引脚，也是电源负极引脚；在使用过程中，为提高稳定性，可在Vcc和Dout之间接一只4.7K上拉电阻。2.DHT11温湿度传感器数据传播时序图DHT11温湿度传感器采用单总线通信方式，即一种I/O完毕数据输入与输出双向传送，数据格式为未编码二进制数据。时序图如图3.5所示。 数据传播结束 主机发出 DHT 数据“0” 上拉电阻将VCC 开始信号 响应 总线置于高电平GND单总线 拉高并 拉高 数据“1” 从机拉低 延时等待 延时准备传播 总线50微秒图3.5 DHT11通讯时序图3.DHT11通信方式一方面，总线状态为高电平：在单片机读取DHT11传送测量数据前，单片机先把单总线里电平拉低至少18ms，表白单片机发出了开始信号。主机将单总线拉低至少18ms后重新拉高2040s，这个状态表达“开始信号”结束；之后，DHT11往单总线上发送80s低电平信号用于检测单总线上“开始信号”和“开始信号结束信号”。单片机机发送完“开始信号”后，再将单总线拉高并延时等待2040s后，开始从单总线上读取DHT11发