51單片機溫濕度測量與顯示,DHT11傳感器+LCD1602液晶,仿真原理圖和代碼

設計要求
1.設計一個基于51單片機和DHT11傳感器的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng);
2.傳感器DHT11實現(xiàn)對環(huán)境溫濕度參數的準確測量,單片機對數據進行分析和處理;
3.用戶可根據需要,通過按鍵自主調節(jié)溫濕度上下限報警閥值;
4.當環(huán)境溫濕度不在設定范圍內時,LED燈和蜂鳴器發(fā)出聲光報警;
5.環(huán)境溫濕度值和上下限報警閥值采用LCD1602液晶顯示;

設計說明
Proteus7版本的仿真軟件只有SHT11溫濕度傳感器元件,沒有DHT11傳感器元件。Proteus8版本經過升級更新后,元件庫已添加了DHT11傳感器元件。因此,本設計采用Proteus8.6版本的仿真軟件進行開發(fā)。

SHT11和DHT11傳感器均能實現(xiàn)溫濕度的測量,它們的主要區(qū)別有兩點:

(1)SHT11內部核心部件為濕敏電容,成本高,精度高;DHT11內部核心部件為濕敏電阻,價格便宜,但精度低一點;

(2)兩者通信方式不同。DHT11為單總線串行通信,只有數據線DATA接口;SHT11為二線制串行通信,有時鐘線SCK和數據線DATA 兩個接口。在編程上,兩者區(qū)別較大。

在常規(guī)溫濕度測量上,DHT11和SHT11均能滿足使用。但從成本考慮,DHT11價格便宜,其應用更為廣泛。

系統(tǒng)概述
本文設計了一種基于51單片機和DHT11傳感器的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng),能夠實現(xiàn)對當前環(huán)境溫濕度數據的采集、處理、顯示和報警等功能。

系統(tǒng)硬件主要由單片機最小系統(tǒng)、DHT11溫濕度傳感器模塊、LCD1602顯示模塊、按鍵模塊和聲光報警模塊組成,系統(tǒng)框架如下所示。

系統(tǒng)框架

傳感器DHT11不間斷檢測當前環(huán)境下的溫濕度,并將數據發(fā)送到單片機,由單片機對數據進行分析和處理后,通過LCD1602實時顯示溫濕度值和上下限報警閥值。

按鍵模塊用于設置溫濕度上下限報警閥值。當環(huán)境溫度或濕度不在上下限范圍內時,系統(tǒng)自動報警,對應的LED指示燈點亮,蜂鳴器發(fā)聲,以提醒用戶采取措施。

仿真電路圖

原理圖

仿真分析
打開名為DHT11溫濕度監(jiān)測.pdsprj的仿真文件,雙擊單片機,在彈出的對話窗口中點擊黃色小文件夾圖標,加載DHT11.hex文件(位于C程序文件夾內),運行仿真,結果如下。

仿真運行效果

由圖可知,LCD顯示當前環(huán)境的溫度T為27℃,濕度H為55%RH。LCD顯示結果與DHT11傳感器上的數值一致,表明溫濕度數據讀取正確。

DHT11傳感器上3個紅色小箭頭用來模擬溫濕度值的改變。前兩個紅色箭頭用于數值的增減,后一個紅色箭頭用于切換溫度和濕度。

例如,我們調整DHT11傳感器,使溫度上升到34℃,濕度降低至51%RH,效果如下。

溫度34℃,濕度51%RH

按鍵可以設置溫濕度的上下限報警閥值。點擊調整鍵,系統(tǒng)進入上下限設置模式,LCD顯示當前溫濕度上下限值。

如圖所示,系統(tǒng)默認溫度上下限范圍為:20~35℃,濕度上下限范圍為:40~85%RH。

系統(tǒng)進入溫濕度上下限設置模式

此外,溫度下限值光標閃爍,點擊加/減鍵就可進行設置;溫度下限值設置完成后,點擊調整鍵,溫度上限值光標閃爍,就可進行溫度上限值設置。

依次類推,當溫濕度上下限值均設置完成后,再次點擊調整鍵即可退出設置模式,回到溫濕度顯示模式。

如果某個溫濕度閥值用戶不想進行更改,點擊調整鍵跳過即可。

例如,我們重新設置溫度上下限范圍為:25~38℃,濕度上下限范圍為:40~65%RH,結果如下。

新設置的溫濕度上下限值

當系統(tǒng)監(jiān)測到溫濕度不再設定范圍內時,發(fā)出聲光報警,對應的LED指示燈被點亮,蜂鳴器鳴叫;當環(huán)境溫濕度恢復正常后,報警停止。

例如,我們點擊DHT11傳感器上的紅色箭頭,使溫度降低至24℃,低于下限值25℃,此時藍色溫度過低報警指示燈點亮,蜂鳴器鳴叫。

溫度低于設定下限,系統(tǒng)報警

綜上所述,仿真運行效果滿足設計要求,能夠實現(xiàn)規(guī)定的功能。

資源內容
(1)基于51單片機和DHT11的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設計論文;
(2)Proteus8.6仿真文件;
(3)C程序;
(4)原理圖;
(5)Visio流程圖;
(6)參考資料;
(7)元器件清單;

資源截圖

資源獲取方法
重要的事情說1遍!!!!!!!!!!!
由于DHT11溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設計為我的原創(chuàng)設計,
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