基于单片机的环境监控系统的设计.docx

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： 指导老师： （职称： 教授 ） （职称： ） 年 5 月 26 日XXXX学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书本人郑重申明：所呈交毕业设计（论文） 基于51单片机环境监控系统设计 是本人在导师指导下独立进行研究所取得结果，其内容除了在毕业设计（论文）中尤其加以标注引用、表示致谢内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其它个人、集体已发表或撰写结果作品。 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、题目及专题：1、题目 基于51单片机环境监控系统设计 2、专题 二、课题起源及选题依据 课题起源：自拟题目 选题依据：传统环境参数监测需要相关专业仪器设备，测量设备体积较大，实时性差，精度低，还需花费较大人力，已不再适应该代经济快速发展要求；经过人工不间断测量、统计大量数据方法来实现环境监测方法不仅需要花费大量人力物力，监控信息也会伴随季节更替变得不正确。 本系统采取单片机作为关键控制模块，其关键意义在于：它完全不一样于传统控制系统设计方法和设计思绪。传统控制系统必需依靠大量模拟电路或数字电路技术来实现一些硬件功效，现在能够经过单片机使用软件方法来实现。这种由软件来替换硬件控制技术被为微控制技术，是传统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能够正确、立即知道环境温湿度改变；和传统环境温湿度监控方法相比，本系统不仅能够节省大量人力物力，且正确度高，集成度高，使用更方便。 三、本设计（论文或其它）应达成要求：1、要求该系统硬件电路简单，测得数据正确度高、使用简单； 2、要求该系统需要数据保护和存放功效，确保断电后数据不丢失； 3、要求该系统能够人为设定报警限值，且能够自由调整； 4、要求该系统需实时性好，能够实时检测、实时显示、实时报警； 5、要求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、接收任务学生： 自 动 化 122 班 姓名 五、开始及完成日期：自11月9日 至5月26日六、设计（论文）指导（或顾问）： 指导老师 署名 署名 署名教研室主任 学科组组长研究所所长 署名 系主任 署名 11月9日摘 要环境和每个人生活息息相关，环境温湿度是影响大家生活两个关键原因。现在环境监控系统大多用于大型生产行业及环境保护方面，对中小型生产及一般生活环境温湿度监测重视度相对不足。伴随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快速发展，基于单片机低成本环境温湿度监控系统得到了广泛关注。此次毕业设计系统重视性能好、成本低、系统操作简单、适用性广等特点，设计了基于51单片机环境监控系统。该系统采取AT89S52单片机（C51内核）做为系统微控制器，借助温湿度传感器、液晶显示器、蜂鸣器及独立按键等多个外围模块，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，液晶显示器能够同时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，最终使系统系统拥有对环境温湿度实时监测、智能报警功效。AT89S52单片机是一个8位CPU和寄存器微控制器，8KFlash存放器，使用方便，编程简单；DHT11温湿度传感器能够同时采集环境温度和湿度，并自动进行模数转换及数据传输，含有精度高、实时性好特点；LCD1602是一个16*2液晶显示器，即共2行，每行能够显示16个字符，所以能够同时显示温度和湿度，是一个价格廉价、使用方便显示设备；经过四个独立按键，能够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；单片机经过对各个模块程序调用，实现对环境温湿度监控。本文关键介绍了所设计系统电路原理、软件编写方法和系统仿真，对各个器件做了具体原理分析和规格说明，对各个模块程序编写方法做了具体步骤图，最终，设计出了一套功效完善环境系统。因为本系统应用于小型生产活动和日常生活中，所以本系统在设计时以可靠性高、实时性好、价格廉价、操作简单为标准设计。本设计依据单片机系统设计方法和编程原理，编写了完整系统程序。该系统运行过程以下：单片机上电后首先实施各模块初始化程序，以后由用户经过四个独立按键对温度、湿度上下限值设定，单片机判定限值正当后将限值存入本身内部Flash存放器，随即实施温度采集程序、液晶显示程序、比较限值程序、是否报警程序。经过使用Proteus仿真工具仿真完成，确定程序完整，能够良好运行，含有操作方便、成本低廉、线路简单、可靠性高、实时性好优点，有良好应用价值。关键词：AT89S52单片机；温湿度传感器；LCD1602显示器；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 内容介绍11.1.2 研究意义11.2 中国外发展概况21.2.1 中国发展情况21.2.2 国外发展情况21.3 本课题应达成要求2第2章 系统总体方案设计52.1 系统功效设计和技术指标52.1.1 功效设计52.1.2 技术指标52.2 系统设计思绪和设计标准52.2.1 设计思绪52.2.2 设计标准52.3 系统整体设计62.3.1 系统整体设计框图62.3.2 系统硬件选择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单片机介绍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温湿度传感器介绍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液晶器显示模块介绍133.4.2LCD1602液晶显示模块使用143.5 报警模块设计173.5.1 蜂鸣器介绍173.5.2 蜂鸣器使用173.6 按键系统设计183.6.1 按键开关介绍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 软件系统概述及步骤图214.1.1 软件系统概述214.1.2 软件整体步骤图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 程序编写和仿真调试244.3.1 程序编写244.3.2 仿真和调试274.4 本章小结28总结和展望29致 谢31参考文件33第1章 绪论1.1 本课题研究内容和意义1.1.1 内容介绍温湿度是环境中两个关键原因，也是影响大家生活方法和身体健康直接原因；环境温湿度在农业，工业生产方面也有着很关键影响；大家迫切期望能方便知道自己生活环境情况，但大多数人只有依靠天气预报才能了解到当地域环境情况；所以，现代社会迫切需要一套可靠性高、使用简单、价格廉价环境温湿度监控系统，本课题基于这种情况，设计了含有实时检测、灵敏度高、超限报警功效环境监控系统。单片机（Microcontrollers）是一个诞生于20世纪70年代集成电路芯片，经历了SCM、MCU、SOC三大发展阶段，采取了超大规模集成电路技术将多个I/O口和含有数据处理能力CPU（中央处理器）、ROM（只读存放器）、RAM（随机存放器）、中止系统、计数器、定时器等多个功效集成到了一块硅片上，组成了一个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。本课题关键内容是设计以单片机为微控制器环境监控系统。该系统以单片机为关键控制模块，依靠四个独立按键调整温湿度上下限值，温湿度传感器模块采集、转换、传送环境温湿度数据，经过液晶显示模块显示，蜂鸣器报警，实现对环境温湿度监控；具体包含：设计单片机和各模块电路连接原理图、仿真图；编写经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和设定限值比较程序，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，含有操作简单、价格低廉、实用性强、安全可靠、智能化程度高等优点，可广泛应用于生活和工业生产领域。1.1.2 研究意义传统环境参数监测需要相关专业仪器设备，测量设备体积较大，实时性差，精度低，还需花费较大人力，已不再适应该代经济快速发展要求2；经过人工不间断测量、统计大量数据方法来实现环境监测方法不仅需要花费大量人力物力，监控信息也会伴随季节更替变得不正确。本系统采取单片机作为关键控制模块，其关键意义在于：它完全不一样于传统控制系统设计方法和设计思绪。传统控制系统必需依靠大量模拟电路或数字电路技术来实现一些硬件功效，现在能够经过单片机使用软件方法来实现。这种由软件来替换硬件控制技术被为微控制技术，是传统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能够正确、立即知道环境温湿度改变；和传统环境温湿度监控方法相比，本系统不仅能够节省大量人力物力，且正确度高，集成度高，使用更方便。1.2 中国外发展概况1.2.1 中国发展情况环境温湿度是评定环境情况两大关键原因，国家建设了中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中国已经很成熟；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。环境监测是中国环境保护中一项基础工作。经历了几十年发展，中国现有环境监测技术已经很成熟；和其它发达国家监测技术逐步靠近；但还需要相关人员对监测过程进行不停监督查看，占用了技术人员大量时间和精力4。现阶段，中国对于温湿度检测使用检测器件种类繁多、应用范围也比较广泛，但伴随单片机和集成电路技术不停提升，出现了低成本、高性能、高可靠性单片机数据采集系统5。因为现在中国对基于单机片环境温湿度监控系统设计研究较少，所以该系统应用还不广泛，数据分析方面也未完成自动化，在未来环境监控过程中，大型仪器会逐步向自动化、高智能化、实时在线监控等全自动化方向发展。这种高级技术能大大降低技术人员监测时间，有效缓解现在技术人员缺乏问题。1.2.2 国外发展情况国外很多国家全部很重视对环境监测。现在，部分发达国家在环境监测技术方面通常含有两个特点：一是仪器仪表比中国优异，二是监控技术自动化水平较高6。比如在大气、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很高，基础上做到了仪器自动进行采样、分析、数据处理及传输；而且能够用大型显示板自动显示某一地域环境质量情况；同时，在区域环境质量监测技术上还有部分如遥感系统，地理信息系统和卫星定位系统7。比如：美国omega企业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，采取USB接口，设计成U盘样式，可直接接入到电脑或工控机，运行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；还能够设置温湿度上下限；同时，还能够接入短信报警系统，能够实现短信报警或铃声报警，可随时查看现场环境参数。广泛应用于医疗制药、药品存放及运输、食品加工、农业研究、档案管理、生化试验等环境参数监测控制系统。即使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；因为大多数设备全部用于生产行业，故制作要求很高，生产成本较高，价格较为昂贵，并不适适用于一般生活中。1.3 本课题应达成要求因为单片机是一个集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口和中止系统集成电路微控制器，所以该系统较传统控制系统最大区分就是集成度高，摆脱了过去关键依靠大量复杂线路来控制束缚8；所以要求该系统在自动化、智能化方面要比传统监控技术有较大进步。而且，伴随高科技产品爆发，大家对科技产品性能也提出了更高要求，为了让该设计含有实用价值，能够被更多人认可，对本系统提出以下几点具体要求：1.该系统硬件电路简单，测量数据结果精度高、可靠性高；2.该系统需要数据保护和存放功效，确保断电后数据不丢失；3.该系统能够人为设定报警限值，且能够自由调整，以适应不一样场所需求；4.该系统需实时性好，能够实时检测、实时显示、立即报警；5.该系统能够同时显示温度和湿度，立即提供最新温湿度信息。第2章 系统总体方案设计2.1 系统功效设计和技术指标2.1.1 功效设计1.温湿度监控：设计该系统含有温湿度监控功效，能够采集周围环境，并进行温湿度循环检测，数据处理，显示；实现环境温湿度智能检测。2.智能报警：设计该系统含有智能报警功效；当采集到环境温湿度不在预设限值范围内时，系统将自动使用蜂鸣器报警。3.可自定义限值，限值可调：该系统要求适用性广，所以设计该系统含有自定义限值，限值可调功效，以满足各行各业，在不一样环境下使用。2.1.2 技术指标1.测量范围：湿度20.90%RH，温度0502.测量精度：湿度5%RH，温度23.分辨率：湿度1%RH，温度14.电源电压：3.35.5V(DC)2.2 系统设计思绪和设计标准2.2.1 设计思绪本系统总体结构：以Atmel企业生产AT89S52单片机为关键，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、开关模块等几部分，组成一个完整系统，来实现本课题功效需求。该系统设计思绪采取结构化、分模块设计方法，其中，AT89S52单片机是一个使用Atmel企业高密度非易失性存放器技术制造CMOS8位微处理器；DHT11是一个数字式温湿度传感器，内置模数转换模块，可将模拟量转换为数字量传送给单片机系统；LCD1602是一个工业字符型液晶显示器，能够同时显示32（16*2）个字符，具体显示内容由单片机控制；蜂鸣器由单片机系统直接控制，开启则发声报警，不开启则不工作。由单片机AT89S52作为关键控制系统，控制DHT11传感器采集温湿度、模数转换和数据传送，控制LCD1602液晶显示器显示及蜂鸣器开启。经过对按键功效设定，为四个按键给予不一样功效，实现限值调整及设定功效，当电路接通后，单片机工作，实施各模块驱动程序，控制各模块工作，实现系统设定功效。2.2.2 设计标准1.实时性好：伴随科技发展快速，智能化产品进步越来越快，较传统环境监控，本系统必需以有较正确实时性为标准。在本系统设计过程中，为提升实时性关键从两方面努力：软件和硬件。软件方面：高效正确软件设计能够提升系统运行效率；硬件方面：良好硬件性能，简练电路设计也能够提升系统实时性。所以，本系统需以实时性好为标准进行设计。2.可靠性高：可靠性是决定一个系统设计成功是否最关键原因。只有可靠性高产品才会得到使用者认可。本系统在设计过程中，需将可靠性作为关键设计准则；且应以提升可靠性为目标。本设计关键采取以下方法提升可靠性：使用高可靠性元器件，系统线路设计合理，布局简单，电源电压稳定性好。3.操作简单，维护方便：操作简单，维护方便是系统能否被广泛使用关键原因，系统应从操作者角度考虑，设计简单方便操作系统，使使用者能够快速学会系统使用，为系统推广和应用打下良好基础。4.性价比高：伴随单片机广泛应用，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可能降低系统成本，避免性能过剩；提升性价比通常方法如：简化无须要外围电路，尽可能使用软件控制方法替换硬件；选择价格廉价，满足性能其它型号替换品。2.3 系统整体设计2.3.1 系统整体设计框图依据本系统设计思绪、设计标准、相关功效要求，同时，考虑到要尽可能降低系统硬件成本，提升系统适用性及降低整个系统复杂性，最终确定整体设计框图图2.1所表示。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 系统硬件选择本系统在硬件方面关键有以下模块组成：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行，所以，微控制器在整个单片机系统中有着至关关键作用。AT89S52单片机是一个低能耗、高性能COMS8位微控制器，采取C51内核，和工业80C51 单片机产品指令和引脚完全兼容；本系统选择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，所以温湿度采集传感器必需含有精度高、响应快、稳定性好、抗干扰能力强特点。DHT11传感器因为将温湿度传感器、信号调理、标定参数、模数转换器、I2C总线接口全部集成到了传感器内部，所以，在各方面全部有良好性能。本系统采取DHT11传感器作为温湿度采集模块。3.温湿度显示模块：显示模块是传输信息渠道，LCD1602液晶显示器内部存放器中存放了160个点阵字符图形，关键包含：阿拉伯数字、26个英文字母大小写、常见符号等；因为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个字符足够清楚表示出温湿度数字信息，考虑系统成本，故本系统采取LCD1602作为温湿度显示模块。4.报警模块和按键开关：本系统含有监控功效，能够在超限时报警，综合报警设施，以声报警方法最能够清楚快速传达信息，最为简单明了，也比较节省成本，故本系统采取蜂鸣器作为报警模块。单片机常见按键开关通常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，采取4*4连接结构，相比于独立按键，能节省很多单片机I/O口，所以适适用于需要很多按键开关地方；而独立按键则是一个按键对应一个单片机I/O口，较浪费单片机I/O口，但因为本系统需求按键开关不多，且考虑到电路简单和按键成本问题，所以本系统选择独立按键作为调整限值开关。 2.3.3 系统工作过程1.电源上电后，系统实施初始化程序，经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，将数字信息经过串口通信方法传送给AT89S52控制器；3.微控制器数据分析处理完成，将处理结果发送到液晶显示模块显示同时进行和设定上下限值比较；4.比较结果后，微控制器确定是否开启蜂鸣器报警。2.4 本章小结本章计划了整个系统功效设计和技术指标，确定了系统设计思绪和设计标准。在本章中，关键介绍了系统总体设计方法和设计思绪，画出了整体设计框图，叙述了整个系统运行过程和各个模块硬件选择。经过对以上整体设计方案分析，初步确定了该系统整体架构和该系统设计思绪和设计方法。在该系统设计过程中，将以此框图蓝本，根据本章给出设计方法和设计路线，在设计过程中以设计标准为要求，经过对各模块软硬件结合，一步步设计该系统，最终将各部分整合为一个整体，得到此次毕业设计所需系统，让该系统拥有环境监控功效，实现功效设计中计划系统功效，完成此次毕业设计。第3章 硬件系统设计3.1 概述本系统在硬件方面关键有以下模块组成：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，单片机控制系统经过引脚电路控制着整个系统运行；DHT11是一款含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，可直接和单片机引脚连接使用；LCD1602液晶显示器可经过和单片机引脚直接相连使用，其内置了160个点阵字符，负责将单片机处理温湿度结果显示；蜂鸣器作为报警模块，由单片机将处理结果和上下限值比较决定是否开启；如数据结果在限值内则不开启，此时蜂鸣器不工作，超出限值，单片机开启蜂鸣器，蜂鸣器工作；各个模块经过引脚电路和主控模块相连，单片机主控模块是整个系统关键，经过控制单片机引脚通断完成对整个系统控制，实现本系统需求功效；3.2 单片机主控模块概述3.2.1 AT89S52单片机介绍AT89S52是使用Atmel企业发明高密度、非易失性存放器技术制造一个低功耗、高性能8位微控制器，含有以下标准功效：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（本系统选择40引脚，PDIP封装方法），32个可编程双向I/O口；6.三个16位定时器/计数器；7.六个中止源：一个串行中止、两个外部中止INT0和INT1、定时器0、定时器1、定时器2中止。AT89S52实物图图3.1所表示。图3.1 AT89S52实物图3.2.2 单片机主控系统单片机最小系统关键包含电源、晶振电路、复位电路三大部分。1.电源系统：单片机使用直流电压供电，电源通常分为5V电压和3.3V电压两个标准，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：在单片机系统运行过程中出现故障时恢复系统。由一个开关和一个电阻串联组成，通常将开关和一个电容并联确保上电自动复位。引脚9（RST）是单片机复位端，当出现2个机器周期以上高电平时，单片机实施复位程序，程序从头开始运行。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按时钟信号，单片机内部全部工作全部是以这个时钟信号为步调来进行工作。我们选择AT89S52单片机接了一个11.0592M晶振（即每秒钟振荡11059200 次），其中，两个20pF电容作用是帮助晶振起振，维持振荡信号稳定。单片机最小系统电路原理图以下图3.2所表示。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温湿度传感器介绍DHT11是广州奥松（aosong）企业生产一款温湿度复合传感器，在DHT11内部含有已校准数字信号输出器，该器件采取了专门温湿度采集和温湿度传感技术，且能够自动数模转换，可靠性高，稳定性好10；实物图封装及电路原理图图3.3所表示。图3.3 DHT11实物和封装信息图DHT11温湿度传感器内含有一个NTC测温元件和一个电阻式感湿元件，所以，测量精度较高；因为其响应快、性价比高、抗干扰能力强、功耗低、稳定性好等优点。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采取单总线进行通信，只需要一个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，这种通信方法简易快捷；且该产品采取4针单排引脚封装方法，连接方便，经典应用电路图3.4所表示。图3.4 经典应用电路3.3.2 DHT11温湿度传感器使用1.DHT11温湿度传感器引脚说明Vcc 正电源 3 5V电压；Dout 数据通信I/O口；NC 空脚；GND 接地。DHT11温湿度传感器采取单总线通信方法，所以产品是4个单排引脚封装结构，连接极为简单，第一个Vcc引脚接电源正极3 5V电压，第二个引脚Dout直接和单片机I/O相连接即可实现和单片机数据传送，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，为提升稳定性，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输时序图DHT11温湿度传感器采取单总线通信方法，即一个I/O完成数据输入和输出双向传送，数据格式为未编码二进制数据。时序图图3.5所表示。 数据传输结束 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 延时等候 延时准备传输 总线50微秒图3.5 DHT11通讯时序图3.DHT11通信方法首先，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最少18ms，表明单片机发出了开始信号。主机将单总线拉低最少18ms后重新拉高2040s，这个状态表示“开始信号”结束；以后，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