基于STH11温湿度传感器的湿度计设计
基于DHT11的温湿度控制系统设计
本科毕业设计(论文) 题目：基于DHT11的温湿度检测系统设计基于DHT11的温湿度检测系统设计摘要DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等特点。
温湿度是我们日常生活中最基本的环境参数，温湿度的检测具有重要意义。
本文主要介绍该传感器的特点，并采用STC89C52单片机，LCD1602液晶显示器，及一些元器件进行组合，从而完成对温湿度的检测。
选用温湿度传感器DHT11检测环境温度和湿度，将其输出的数字信号输入单片机STC89C52，单片机采集数字信号并进行数据处理，然后由LCD1602进行显示，外加复位电路、时钟电路、键盘电路和报警电路。
本系统整体设计具有界面友好、控制灵活、硬件系统集成度高、电路简单、功能强、性能可靠、成本低等特点。
对我们的生活特别有帮助。
关键词: DHT11；单片机；温湿度；检测。
Design a System of Temperature and Humidity DetectionBased on the DHT11AbstractDHT11 temperature and humidity digital sensor is a composite temperature and humidity sensor , it outputs the already calibrated digital signal ,the sensor includes a resistance type moisture element and a NTC temperature measuring element, with excellent quality, super fast response, strong anti-interference ability, extremely high performance-price ratio.Temperature and humidity is the most basic parameters of environment,temperature and humidity detection is of great significance.This paper mainly introduces the characteristics of the sensors, and uses the STC89C52 singlechip, LCD1602 display, and some of the components are combined, so as to complete the detection of temperature and humidity. Choose DHT11 temperature and humidity sensors to detect temperature and humidity, the output of digital signal input microcontroller STC89C52 single-chip digital signal and data processing, and then by the LCD1602 display, plus the reset circuit, clock circuit, keyboard circuit and alarm circuit.The system design with friendly interface, flexible control, high hardware system integration, simple circuit, functional, reliable performance, low cost, etc. Particularly helpful to our life.Key words:DHT11; microcontroller; temperature and humidity ; detection.目录中文摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (1)1.1 研究的意义 (1)1.2 国内外发展现状 (1)1.3 设计的市场现状分析 (2)1.4 温湿度检测技术和存在的问题 (2)1.5 设计内容和预期结果 (3)1.5.1 主要完成内容 (3)1.5.2 本文的设计思路 (3)1.5.3 预期结果 (4)2 温湿度测量系统方案设计 (5)2.1系统总体设计 (5)2.2 系统设计原则 (5)2.3 系统方案的论证与选择 (6)2.3.1 单片机的选择 (6)2.3.2 显示器的选择 (7)2.3.3 报警系统的选择 (8)3 系统硬件设计 (9)3.1主控模块 (9)3.1.1 STC89C52的简介 (9)3.1.2 STC89C52的主要特点 (9)3.1.3 STC89C52的引脚功能 (9)3.1.4 STC89C52的控制接口 (11)3.3 时钟电路 (12)3.4 显示模块 (13)3.4.1 LCD1602简介 (13)3.4.2 LCD1602特性 (13)3.4.3 LCD1602 管脚功能 (13)3.4.4 LCD1602字符集 (14)3.4.5 LCD1602与单片机的接口 (14)3.5温湿度采集模块 (15)3.5.1 温湿度传感器简介 (15)3.5.2 串行接口（单线双向） (16)3.5.3 引脚与接口 (18)3.6 键盘模块 (18)3.7 报警模块 (19)3.7.1 蜂鸣器报警原理 (19)3.7.2 报警电路接口 (20)3.8 串口通信模块 (20)3.8.1 RS-232C简介 (20)3.8.2 MAX232简介 (21)3.9小结 (22)4 系统软件设计 (24)4.1 主程序模块程序设计 (24)4.2 1602液晶显示模块程序设计 (25)4.3 传感器模块程序设计 (26)4.4 键盘模块设计 (27)5 设计中遇到的问题及解决方法 (29)5.1 硬件问题及解决方法 (29)5.2 软件所遇问题及解决方法 (29)6 结论 (30)参考文献 (31)致谢.................................. 错误!未定义书签。
基于SHT11传感器的温湿度测量系统设计
（ 南 车株 洲电力机车研 究所 制造中心 ห้องสมุดไป่ตู้湖南 株洲
研 究 了基 于 Ｓ Ｈ Ｔ １ １ 温 湿 度 传 感 器和 单 片机 技 术 的智 能 温 湿度 测 量 系统 。 系统 使 用 Ｓ Ｈ Ｔ ｌ ｌ 温 湿度 传 感 器 实 时
采集温湿度数据；同时采用 Ａ Ｔ ８ ９ ｓ ５ ２单片机进行数据 的存储和计算等处理 ；并通过扩展 外 围电路设计 了一个 集多种应 用
（ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ．Ｃ Ｓ Ｒ Ｚ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ Ｌ ｏ ｃ ｏ ｍｏ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｚ ｈ ｕ ｚ ｈ ｏ ｕ ４ １ ２ ０ ０ １ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
ａ 叶技 ２ ０ １ ４ 年 第 ２ ７ 卷 第６ 期
Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｓ ｃ ｉ ． ＆Ｔ ｅ ｃ ｈ ． ／ Ｊ ｕ ｎ ． １ ５．２ ０１ ４
基于 Ｓ Ｈ Ｔ １ １传 感 器 的 温 湿 度 测 量 系 统 设 计
喻
摘 要
旋 ，张东旭 ，付文卓
４ １ ２ ０ ０ １ ）
功能于一体的温湿度值检测 系统 。该 系统具有测量精度 高、可靠性 强、体积 小、成本低 ，且使用操作 方便等优点。
关键 词 温 度 ；相 对 湿 度 ；Ｓ Ｈ Ｔ １ １ ；Ａ Ｔ ８ ９ ｓ ５ ２ Ｔ Ｐ ２ １ ２ ． １ １ 文献标识码 Ａ 文章编 号 １ ０ ０ ７— ７ ８ ２ ０ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ６—１ ２ １— ０ ５ 中图分类号
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｔｅ ｍ ｐｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎｄ Ｈｕｍ ｉ ｄ ｉ ｔ ｙ Ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｓ ＨＴ１ １ Ｓｅ ｎｓ ｏ ｒ
基于SHT11的温湿度控制系统设计
图 1 系统电路刘胜男，华北电力大学，研究生，研究方向：电力系统及其自动化。
图 2 主程序流程图
AT89C51 相应的 I/O 端口将获得高电平。
键盘主要实现显示界面切换、温湿度报警限值和时间设置三项功能。
这四个开关的功能是：S1 为接口开关键；S2 为逻辑“+”，上翻页，光标向上；S3 为逻辑“-”，下翻页，光标向下；S4 为选择键。
2.3 温湿度测量子程序
传感器工作时，请首先初始化数据传输来启动 SHT11 测量时序。
（1）AT89C51 会发布一组 8 位的测量命令，当 SCK 时钟的下降时，DATA 置为低电平。
（2）相继发送 9 个 SCK 时钟命令来确认任务，DATA 在其下降沿后恢复为高电平。
此时，我们可以看到，单片机可在进入到空闲模式时会自动暂时停止发送时钟序列以准备读取测量数据。
在整个系统测控系统中，定时器 T0 的中断服务程序里显示的是温湿度测量程序。
定时器 T0 为工作模式 1（时间常数较大），定时器周期为 50
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学位论文—基于arm和sht11的温湿度检测报警装置设计方案
毕业设计（论文）密级：公开温湿度检测报警装置设计Design of Temperature and Humidity Detection Alarm System学院：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程0803学号：080402075学生姓名：杨越指导教师：王湘明（副教授）2012年6月摘要随着科技的发展，温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一。
随着人类生产生活环境不断改善，对物质需求不断提高，出现智能温度检测器、室内净化器等一系列改善温度检测的高科技产品，很大地提高了人类的生活质量。
然而这并不能满足仓库温度检测对生产生活的需求，传统的温度检测系统大多数是以传统的水银或者热电偶温度计为基础，精度有限，而且只能达到温度检测的功能，但是并不能根据温度的变化采取报警动作，采用人力监控的方法会导致工作效率低下，浪费人力资源，所以不断开发利用新型数字温度检测报警系统，本文设计了温度检测及报警系统。
此系统采用了单片机的检测电路，能够自动、准确检测环境空气的相对温度以及湿度，并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器中，然后通过编写好的软件程序，将当前环境的相对温度值通过液晶屏幕来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的报警电路，设计出可以自动报警的温度检测装置：当被测环境过高时，系统自动发警报，来提示附近温度超出规定标准，相关人员可以根据报警情况及时调节温度，使空气温度保持在理想的状态。
提高了工作效率，同时也节省了人力资源。
关键词：温湿度；检测；报警；单片机AbstractWith the advanced science and technology, the temperature of the inspection and control is an industrial production process is the typical application, as one of the test the temperature increases, the production and living conditions have constantly improved, the temperature, the detector cleaner improve the detection a series of high technology products. however, this cannot satisfy the temperature of the inspection requirements for life, traditionally the temperature testing system can only test the temperature but can not alarm when temperature become too high,so development and utilization of the new figures have been detected, the temperature control system design the temperature of the inspection and Alarm systems.The system of testing the circuit has a monolithic integrated circuits that automatically, accurate testing of the environment of the relative air temperature and will detect the data through a d after the conversion to processors, and then through software programming, the current environment, the relative value to a decimal number, then by which to show ；and, through software programming, plus appropriate control coupling, Design can automatically test the present environment of the room temperature ：air temperature is too high, the system automatically the alarm, to prompt the temperature is not suitable for storage of products, we go through the air or other cooler, to lower the temperature of the warehouse, when the air temperature is too low, the system automatically adjust the air conditioner, and the air temperature at the ideal state. Improve the work efficiency, but also save manpower resources.Keyword：temperature；testing；alarm；MCU目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.1.1 生活环境与温湿度的关系 (1)1.1.2 检测温湿度的意义 (1)1.2国内外发展趋势 (2)1.3主要工作任务 (2)1.4本章小结 (2)第2章系统方案选择和工作原理 (3)2.1系统综述 (3)2.2系统设计方案选择 (3)2.3系统工作原理 (4)2.4系统的性能指标 (5)2.5本章小结 (5)第3章系统的硬件设计 (6)3.1系统所用芯片 (6)3.1.1 LPC1700简介 (6)3.1.2特性 (10)3.1.3结构概述 (12)3.1.4 ARM Cortex-M3处理器 (12)3.1.5片上Flash存储器系统 (13)3.1.6片上静态RAM (13)3.1.7看门狗定时器 (14)3.1.8 定时器 (15)3.2温湿度传感器 (16)3.2.1 温湿测量相关概念 (17)3.2.2 温湿度传感器的选择 (18)3.2.3 SHT11的工作原理 (19)3.2.4 SHT11的传输特性 (21)3.4.5输出转换为物理量 (22)3.2.6 I2C总线简介 (23)3.3系统硬件电路 (24)3.3.1 稳压电源 (24)3.3.2 晶振电路 (25)3.3.3 SHT11传感器电路 (26)3.4本章小结 (26)第4章系统的软件设计 (27)4.1程序框图 (27)4.2延时程序 (28)4.3SHT11检测传输 (28)4.3.1 SHT11开始信号 (28)4.3.2 SHT11的重连接 (29)4.3.3 SHT11的写函数 (29)4.3.4 SHT11的应答信号 (30)4.3.5 SHT11数据通信结束 (31)4.3.6 SHT11读取函数 (31)4.3.7 SHT11寄存器设置函数 (32)4.4SHT11测量温湿度 (32)4.5测量结果处理以及报警 (33)4.6本章小结 (34)第5章系统抗干扰措施 (36)5.1硬件抗干扰措施 (36)5.2软件抗干扰措施 (37)5.3本章小结 (37)第6章结论 (39)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)实物图 (42)第1章绪论1.1 选题意义湿度和温度是测量领域内十分重要的被测对象。
温湿度传感器SHT11的感测系统设计
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49 2007 年第 4 期 M icrocontrollers & Em bedded Syst ems
信的。通信协议与通用的 I2 C 总线协议 是不兼容的, 因 此 需要用通用微处理器 I/ O 口模 拟该通 信时序。 微处理 器 对 SH T 11 的控制是通过 5 个 5 位 命令代 码来 实现的, 命 令代码的含义如表 1 所列。
通过以上宏定义, 可 以实现 SCK 和 DA T A 总线的 各
种输入和输出状态。为了模拟该二线串行数字协议, 还需 要一个延时函数。WIN AV R 库函数提供了一个延时 函数 _delay_loop_2( unsigned char s) , 该 延时 函数 运行 用 4 个
时钟周期, 所以自定义延时 1 s 函数可以定义如下:
温湿度传感器 SHT 11 感测系统 露点计算
1 SHT11 简介
SHT 11 是瑞士 Sen sirion 公司推出的一款数字温湿度 传感器芯片。该芯片 广泛应 用于 暖通空 调、汽车、消费 电 子、自动控制等领域。共主要特点如下:
高度集成, 将温度感 测、湿 度感测、信号 变换、A/ D 转换和加 1 和 4 信号地和
电源, 其工 作电压范 围
是 2. 4~ 5. 5 V;
脚 2 和脚 3 二线串
行数字接口, 其中 DA-
T A 为 数据 线, SCK 为 时钟线;
图 1 SHT11 引脚图
脚 5~ 8 未连接。
3 SHT11 的内部结构和工作原理
温湿度传感器 SH T 11 将温度感测、湿度感测、信号变 换、A/ D 转换和加热器等功 能集成到 一个芯 片上, 其内 部 结构如图 2 所示。该 芯片包 括一个 电容性 聚合 体湿度 敏 感元件和一个用能隙材料 制成 的温度 敏感元 件。这两 个 敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号, 该电信号 首先 进入微 弱 信号 放 大器 进 行放 大; 然 后进 入 一个 14 位 的 A/ D转换 器; 最后 经过二线 串行数 字接口输 出数字 信号。 SHT 11 在出厂前, 都会在恒湿或恒温环境 中进行校 准, 校 准系数存储在校准寄存器 中; 在测 量过 程中, 校 准系数 会 自动校准来自 传感器 的信 号。此 外, S HT 11 内部 还集 成 了一个加热元件, 加热元 件接通 后可以 将 SHT 11 的温 度 升高 5 左右, 同时功耗也会有所增加。此功能主要为了 比较加热前后的温度和湿度值, 可以综合验证两个传 感器 元件的性能。在高湿( > 95% RH ) 环境 中, 加热传感 器可 预防传感器结露, 同时缩 短响应 时间, 提高精 度。加热 后 SHT 11 温度升高、相对 湿度 降低, 较加 热前, 测量 值会 略 有差异。
基于sht11的温湿度监测器设计大学毕设论文
广西科技大学毕业设计（论文）题目：基于SHT11的温湿度监测器设计系别：电气与计算机工程专业班级：自动化姓名：学号：指导教师：职称：二〇一五年五月二十五日摘要随着社会的快速发展，环境中的温湿度对人们的生活日益突出。
本次设计主要是基于SHT11温湿度监测器系统的设计。
根据设计的需要设计出温湿度监测系统。
该系统的主要可以分为单片机，温湿度监测电路，报警电路，LCD12864液晶显示电路以及温湿度上下限设定电路和复位电路等。
系统主要由SHT11采集环境中的温湿度信号通过单片机进行处理，当所采集到的温湿度超过或低于用户所设定的温湿度上下限值时，系统都会快速精确地发出报警指令。
以便于工作人员能够及时的做出相关的应对的准备。
该系统体不仅积小、结构简单、成本低、而且测量精度高、稳定性强是一种多集成技术应用功能于一体的温湿度监测系统。
该系统的使用在现代社会的发展具有重要的作用关键字：温湿度测量；SHT11；单片机；监测报警AbstractWith the rapid development of society, the environment temperature and humidity on people's lives become increasingly prominent. The design is based on SHT11 temperature and humidity monitoring system design. According to design the design temperature and humidity monitoring system. The system can be divided into single-chip, temperature and humidity monitoring circuit, alarm circuit, LCD12864 LCD lower limit circuit and reset circuit on the circuit as well as temperature and humidity. SHT11 collection system consists of temperature and humidity of the environment signal processed by the microcontroller, when the collected temperature and humidity above or below a user-set upper and lower limits of temperature and humidity, the system will quickly and accurately alarm instruction. In order to prepare the relevant staff to make a timely response. The system is the body not only small size, simple structure, low cost, and high accuracy, stability is a multi-functional integrated technology in one of the temperature and humidity monitoring system. Use of this system has an important role in the development of modern societyKeywords:temperature and humidity measurements; SHT11; SCM; monitoring and alarm目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1 绪论 (4)1.1 选题意义 (4)1.2 环境参数对生物的影响 (4)1.3 温湿度监测的意义 (4)1.4 国内外研究状况 (5)1.5 本次研究的主要内容及任务 (6)1.6 小结 (6)2 系统硬件设计 (7)2.1 系统设计方案 (7)2.2 单片机最小系统 (8)2.2.1 STC89C51单片机 (8)2.2.2 晶振电路 (10)2.2.3 复位电路 (10)2.3 温湿度检测电路设计 (11)2.3.1 SHT11引脚功能 (11)2.3.2 SHT11的基本原理 (12)2.3.4 SHT11通讯复位时序 (13)2.3.5 信号的转换 (14)2.3.6 湿度信号的温度补偿 (15)2.3.3 SHT11温湿度检测电路设计 (15)2.4 LCD12864液晶显示 (16)2.5 报警电路 (18)2.6 小结 (18)3 系统软件设计 (19)3.1 系统主程序设计 (19)3.2 温湿度测量子程序 (20)3.3 12864液晶显示程序设计 (23)3.4 报警程序设计 (24)3.5 按键控制流程设计 (25)3.6 小结 (25)4 系统测试分析 (26)4.1 硬件调试 (26)4.2 软件调式 (27)4.3 小结 (32)5 结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 选题意义自进入二十一世纪以来人类社会得到了迅速的发展，世界各国工农业现代化建设都趋向于现代化信息化。
基于DHT11的温湿度监测电路设计
题目：基于DHT11的温湿度监测电路设计基于DHT11的温湿度监测电路设计摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。
单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机，由于它强大的功能和低价位，因此在很多领域得到广泛应用。
DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器，传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC 测温元件，该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等五部分。
其中由DHT11温湿度传感器及LCD1602字符型液晶模块构成系统显示模块；测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成；用户根据需要预先输入预设值，当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时，发出报警信号（蜂鸣器蜂鸣）。
软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。
关键词：AT89S51；DHT11；温湿度监测DHT11 Temperature and Humidity monitoring circuit designABSTRACTAT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor containing a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantages, such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The LCD1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send the alarm signal (buzzer will beep).The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Key words：AT89S51 ；DHT11 ；Temperature and humidity monitoring.目录1 前言 (1)1.1本文研究的背景及意义 (1)1.2研究任务和主要内容 (1)1.2.1本系统要完成任务 (1)1.2.2主要内容 (1)2 设计任务要求分析 (2)2.1设计要求 (2)2.2系统组成 (2)2.3本章小结 (2)3 硬件设计 (3)3.1单片机模块设计 (3)3.1.1AT89S51单片机 (3)3.1.2单片机最小系统 (4)3.1.3复位电路 (4)3.1.4时钟电路 (5)3.1.5温湿度设置（按键）电路 (6)3.2显示电路 (6)3.3传感器电路 (8)3.4电源指示灯电路 (10)3.5系统的蜂鸣器电路 (10)3.6本章小结 (11)4软件设计 (12)4.1温湿度采集模块 (14)4.2显示模块 (15)4.3蜂鸣器报警模块 (15)4.4PROTUES运行结果 (16)4.5本章小结 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 前言1.1 本文研究的背景及意义在日常生活中，温湿度监控系统应用很广泛，例如：机房、档案馆、材料加工场等场所，都必须严格控制环境的温度和相对湿度，使其保持在一定的范围。
DHT11温湿度计设计与制作
DHT11温湿度计本制作采用stc89c52做为微处理器，采用DHT11温湿度传感器采集温湿度数据，该制作可以对空间内的温度、湿度数据进行采集并在1602液晶上显示，该制作硬件电路简单，在一定程度上节省了硬件资源。
设计方案一、处理器选择stc89c52单片机Stc89c52单片机价格便宜，并且可以满足一般电子产品的需求，所以本制作选用stc89c52单片机作为该制作的处理器。
二温湿度传感器的选择1传统的温度传感器、湿度传感器，一般为模拟传感器。
Stc89c52单片机只能处理数字信号，所以使用该类型的传感器必须加上适当的转换电路（信号调理电路、A/D转换电路）这样是硬件电路设计起来复杂，而且这种类型的传感器测量误差比较大。
2数字温湿度传感器DHT11►相对湿度和温度测量►全部校准，数字输出►卓越的长期稳定性►无需额外部件►超长的信号传输距离►超低能耗►4 引脚安装►完全互换DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。
产品为 4 针单排引脚封装。
连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
根据以上描述本制作采用DHT11温湿度传感器用做实时温度、湿度采集系统方框图制作原理图（图中液晶部分省去数据接口为P0口）制作实物图源程序#include<reg52.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char uchar DHT11[5],RTflag=0; uchar FLAG; //超时标志位uchar a;sbit dat=P1^0;sbit RS=P2^0;sbit RW=P2^1;sbit EN=P2^2;uchar table[5];uint wd,sd;void Delay_t(uint j){ uchar i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}void Delay_10us(void) //10us延时函数{uchar i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}void delay(uint z)//1毫秒延时函数{uint x,y;for(x=z;x>0;x--)for(y=110;y>0;y--);}void lcd_write_com(uchar com) //1602写指令{RS=0;RW=0;EN=1;P0=com;delay(1);EN=0;}void lcd_init() //1602初始化{lcd_write_com(0x38);delay(1);lcd_write_com(0x08);delay(1);lcd_write_com(0x01);//1602清屏指令delay(1);lcd_write_com(0x06);delay(1);lcd_write_com(0x0C);delay(1);}void lcd_write_data(uchar date)//1602写数据{RS=1;RW=0;EN=1;P0=date;delay(1);EN=0;}void write_str(uchar x,uchar y,uchar *s)//在任意地址写符号字母或数字{if(y==0)lcd_write_com(0x80+x);elselcd_write_com(0xc0+x);while(*s){lcd_write_data(*s);s++;}}void write_shu(uchar x,uchar y,uchar num)//数据显示函数{uchar s,g;if(y==0)lcd_write_com(0x80+x);elselcd_write_com(0xc0+x);s=num/10;// 数据分离显示lcd_write_data(0x30+s);g=num%10;//数据分离显示lcd_write_data(0x30+g);}uchar write_byte1() //读一个字节{uchar i,comdata,temp1;for(i=0;i<8;i++){FLAG=2;while((!dat)&&FLAG++);//判断数据位是0还是1Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();temp1=0;if(dat)temp1=1; // 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为1FLAG=2;while((dat)&&FLAG++);//flag先与后加1 如果dat一直为1 uchar型变量flag 溢出变为0 再自加1if(FLAG==1)break; //超时则跳出for循环comdata<<=1;//左移一位高位在前低位在后comdata|=temp1;}return (comdata);}void DHT11_5() //读5个字节数据两个字节为温度数据两个字节为湿度数据最后一个字节为校验{uchar i,temp;//主机拉低18msdat=0;Delay_t(180);dat=1;//总线由上拉电阻拉高主机延时20usDelay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();//主机设为输入判断从机响应信号dat=1;//判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行if(!dat) //T !{FLAG=2; //超时标志位while((!dat)&&FLAG++);//判断从机是否发出80us 的低电平响应信号是否结束FLAG=2;while((dat)&&FLAG++); //判断从机拉高80us是否结束for(i=0;i<5;i++)//数据接收状态{DHT11[i]=write_byte1();}dat=1; //释放数据总线为下一次读取做好准备temp=(DHT11[0]+DHT11[1]+DHT11[2]+DHT11[3]);if(temp==DHT11[4]) //数据校验{RTflag=1;}if(RTflag==1) //如果RTflag=1 说明读取到得数据正确{RTflag=0;// tm[0]=DATARHT[0]/10;// tm[1]=DATARHT[0]%10;// tm[2]=DATARHT[1]/10; //湿度// tm[3]=DATARHT[2]/10;// tm[4]=DATARHT[2]%10;// tm[5]=DATARHT[3]/10; //温度write_str(0,0,"measurement ");//第一行显示湿度write_shu(12,0,DHT11[0]);write_str(14,0,"RH");write_str(0,1,"Temperature ");//第二行为显示温度write_shu(12,1,DHT11[2]);write_str(14,1,"^C");}}}void main(){lcd_init(); //1602初始化delay(1000); //等待DHT11温湿度传感器数据稳定开始激活DHT11while(1)//循环读取并更新数据显示{delay(1000);//等待DHT11温湿度传感器数据稳定开始激活DHT11 write_byte1();//读一个字节DHT11_5(); //读数据delay(1000); //延时等待}}。
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课程设计报告书课程名称：《传感器原理及应用》课程设计题目:基于SHT11温湿度传感器的湿度计设计系（院）：电子工程学院测控系学期：2014-2015-1基于STH11温湿度传感器的湿度计设计一、设计目的（1）能较全面地巩固和应用“传感器及检测技术”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型数字系统设计的基本方法。
（2）通过《传感器及检测技术》课程设计，掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
（3）培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。
（4）培养书写综合设计报告的能力。
二、具体设计要求（1）本实验设计的温湿度计能完成多种环境中的温度、湿度测量；（2）根据系统要求，选择合适的传感器，本实验所选用传感器为SHT11温湿度传感器；（3）设计传感器测量电路；（4）选择单片机的品种、型号，设计单片机的外围测量电路；（5）计算有关的电路参数，有条件的情况下，根据实验室现有设备进行实验数据的测取，明确测量电路输出与被测非电量的关系；（6）画出系统电路图；三、总体实现原理和方案设计3.1 国内外发展现状及文献综述：温湿度的测量在仓储管理、生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中被广泛应用，传统的模拟式湿度传感器一般都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性、一致性等方面往往不尽人意。
SHT11是瑞士Sensirion公司推出的基于COMSensTM技术的新型温湿度传感器。
该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来，从而发挥出它们强大的优势互补作用。
3.2 本系统的实现原理、总体方案设计采用湿度和温度测量，即用一个温湿度传感器SHT11实现。
温湿度传感器SHT11将湿度测量、温度测量、信号变换、A/D转换等功能集合到一个芯片上，该芯片包含一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这个两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号，该信号首先进入微弱信号放大器进行信号放大，然后进入一个14位的A/D转换器，最后经过二线串行数字接口输出数字信号，采用数码管显示所测湿度。
图1为系统方框图。
四、传感器选用4.1 SHT11温湿度传感器本实验所选用传感器为SHT11温湿度传感器。
SHT11是瑞士Sensirion公司生产的具有I^2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器。
该传感器采用独特的CMOSensTM技术，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。
ＳＨＴ１１数字式温湿度传感器由于将温度传感器、湿度传感器、信号调理、模／数转换器、标定参数及Ｉ２Ｃ总线接口全部集成到传感器内部，因此，既提高了传感器的性能，又降低了成本、减少了体积，同时也非常便于和微控制器接口，由此可见，该传感器是嵌入式系统温湿度测试的理想选择。
4.1.1 SHT11引脚说明SHT11温湿度传感器采用SMD(LCC)表面贴片封装形式，管脚排列如图１所示，其引脚说明如下：（1）GND：接地端；（2）DATA：双向串行数据线；（3）SCK：串行时钟输入；（4）VDD电源端：0.4～5.5V电源端；（5～8）NC：空管脚。
4.1.2 SHT11温湿度传感器的主要特性SHT11温湿度传感器的主要特性如下：（1）将温湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、I^2C总线接口全部集成于一芯片（CMOSensTM技术）；（2）可给出全校准相对湿度及温度值输出；（3）带有工业标准的I^2C总线数字输出接口；（4）具有露点值计算输出功能；（5）具有卓越的长期稳定性；（6）湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，并可编程为12位和8位；（7）小体积（7.65x5.08x23.5mm），可表面贴装；（8）具有可靠的CRC数据传输校验功能；（9）片内装载的校准系数可保证100%互换性;（10）电源电压范围为2.4～5.5V;（11）电流消耗,测量时为550μA，平均为28μA，休眠时为3μA。
4.1.3 SHT11温湿度传感器内部结构及其工作原理SHT11的湿度检测运用电容式结构，并采用具有不同保护的“微型结构”检测电极系统与聚合物覆盖层来组成传感器芯片的电容，除保持电容式湿敏器件的原有特性外，还可抵御来自外界的影响。
由于它将温度传感器与湿度传感器结合在一起而构成了一个单一的个体，因而测量精度较高且可精确得出露点，同时不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化引起的误差。
COMSensTM技术不仅将温湿度传感器结合在一起，而且还将信号放大器、模／数转换器、校准数据存储器、标准I^2C总线等电路全部集成在一个芯片内。
SHT11传感器的内部结构框图如图3所示SHT11的每一个传感器都是在极为精确的湿度室中校准的。
SHT11传感器的校准系数预先存在OTP内存中。
经校准的相对湿度和温度传感器与一个14位的A/D转换器相连，可将转换后的数字温湿度值送给二线I^2C总线器件，从而将数字信号转换为符合I^2C总线协议的串行数字信号。
由于将传感器与电路部分结合在一起，因此，该传感器具有比其它类型的湿度传感器优越得多的性能。
首先是传感器信号强度的增加增强了传感器的抗干扰性能，保证了传感器的长期稳定性，而A/D转换的同时完成，则降低了传感器对干扰噪声的敏感程度。
其次在传感器芯片内装载的校准数据保证了每一只湿度传感器都具有相同的功能，即具有100%的互换性。
最后，传感器可直接通过I^2C总线与任何类型的微处理器、微控制器系统连接，从而减少了接口电路的硬件成本，简化了接口方式。
4.1.4 命令与接口时序SHT11传感器共有5条用户命令,具体命令格式见表1所列下面介绍一下具体的命令顺序及命令时序。
SHT11状态寄存器类型及说明（1）传输开始初始化传输时，应首先发出“传输开始”命令，该命令可在ＳＣＫ为高时使ＤＡＴＡ由高电平变为低电平，并在下一个ＳＣＫ为高时将ＤＡＴＡ升高。
接下来的命令顺序包含三个地址位（目前只支持“０００”）和５个命令位，当ＤＡＴＡ脚的ａｃｋ位处于低电位时，表示ＳＨＴ１１正确收到命令。
（2）连接复位顺序如果与ＳＨＴ１１传感器的通讯中断，下列信号顺序会使串口复位：即当ＤＡＴＡ线处于高电平时，触发ＳＣＫ９次以上（含９次），此后应接着发一个“传输开始”命令。
（３）温湿度测量时序发布一组测量命令（‘00000101’表示相对湿度RH，‘00000011’表示温度T）后，控制器要等待测量结束。
这个过程需要大约20/80/320ms，分别对应8/12/14bit 测量。
确切的时间随内部晶振速度，最多可能有-30%的变化。
SHT11 通过下拉DATA 至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。
控制器在再次触发SCK 时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。
检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执行其它任务在需要时再读出数据。
接着传输2个字节的测量数据和1 个字节的CRC 奇偶校验（可选择读取）。
uC 需要通过下拉DATA 为低电平，以确认每个字节。
所有的数据从MSB 开，右值有效（例如：对于12bit 数据，从第5个SCK 时钟起算作MSB；而对于8bit 数据，首字节则无意始义）。
在收到CRC 的确认位之后，表明通讯结束。
如果不使用CRC-8 校验，控制器可以在测量值LSB 后，通过保持ACK高电平终止通讯。
在测量和通讯完成后，SHT11 自动转入休眠模式。
时序规则如图３．３寄存器配置SHT11传感器中的一些高级功能是通过状态寄存器来实现的，寄存器各位的类型及说明见表2所列。
下面对寄存器相关位的功能说明：①加热使芯片中的加热开关接通后，传感器温度大约增加5℃，从而使功耗增加至8mA@5V。
加热用途如下：1、通过对启动加热器前后的温、湿度进行比较，可以正确地区别传感器的功能；2、在相对湿度较高的环境下，传感器可通过加热来避免冷凝。
②低电压检测SHT11工作时可以自行检测VDD电压是否低于2.45V，准确度为±0.1V。
③下载校准系数为了节省能量并提高速度，OTP在每次测量前都要重新下载校准系数，从而使每一次测量节省8.2ms的时间。
④测量分辨率设定将测量分辨率从14位（温度）和12位（湿度）分别减到12位和8位可应用于高速或低功耗场合。
4.2 AT89C514.2.1内部结构本实验选用的单片机为AT89C51。
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。
4.2.2 主要性能参数：●与MCS-51产品指令系统完全兼容●4k字节可重擦写Flash闪速存储器●1000次擦写周期●全静态操作：0Hz－24MHz●三级加密程序存储器●128×8字节内部RAM●32个可编程I／O口线●2个16位定时／计数器●6个中断源●可编程串行UART通道●低功耗空闲和掉电模式4.2.3 功能特性概述：AT89C51 提供以下标准功能：4k 字节Flash 闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I／O 口线，两个16位定时／计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。
同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器，串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。
4.2.4 引脚说明AT89C51的引脚图如图4所示。
图4 AT89C51引脚图（1）VCC：电源电压。
（2）GND：地。
（3）P0 口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I／O 口，也即地址／数据总线复用口。
作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入端用。
在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。
在FIash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
（4）P1口：P1是一个带内部上拉电阻的8位双向I／O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。