2.2 主控制电路
单片机控制DHT11完成温湿度转换需经过系统初始化、ROM操作指令的运行、存储器操作指令存储数据三个步骤,前提是必须要先启动DHT11开始转换,再读出温湿度转换值。
通过软件实现数字温湿度传感器的工作,严格遵守单总线协议,流程大致如下:
(1)主机发出一个复位脉冲,信号线上的DHT11器件被复位。
(2)主机发送ROM命令,程序开始读取单个在线的芯片ROM编码并保存在单片机数据存储器中,把用到的DHT11的ROM编码离线读出,最后用一个二文数组保存ROM编码,数据保存在X25043中。
(3)系统工作时,把读取了编码的DHT11挂在总线上。发温湿度转换命令,再总线复位。
(4)然后就可以从刚才的二文数组匹配在线的温度传感器,随后发温度读取命令就可以获得对应的温湿度值了[9]。其主控图如图2所示。
图2 主控电路图
2.3 温湿度检测电路
温湿度检测电路主要由核心部件温湿度传感器DHT11构成,DHT11的1管脚外接电源VCC(5V左右),用于对其供电,2管脚与单片机AT89S52的P3.3口连接,用于检测当前温室温湿度值,并传送至单片机作分析处理。第4管脚接地,构成完整的通路。其应用电路如图3所示。
图3 DHT11应用电路
2.4 液晶显示电路
该显示电路由LCD1602对当前温湿度值进行显示,电路连接如下:该液晶显示屏的8个引脚分别与单片机的P0口的8个端口进行连接,再接上电源、地便可构成完整的LCD液晶显示电路。其主要实现以下数据的显示:第一行显示RH:XX% H:XX L:XX;第二行显示TH:XXC H:XX L:XX;(注:RH:湿度,TH:温度,H:即high,温湿度最高值,L:即low,温湿度最小值)例如:当液晶显示屏显示为RH:48% H:55 L:20;TH:23C H:28 L:05表示:当前湿度值为48%,当前温度为23C,当前设定的湿度上限为55%,下限为20%,当前设定的温度值上限为28C,下限为05C。其液晶显示电路如图4所示。
图4 液晶显示电路图
2.5 温湿度报警电路
本设计采用软件处理报警,采用直流供电,利用有源蜂鸣器进行报警输出。当所测温度高于或低于所置的温度时,数据口相应位高电平,进行报警输出。(也可采用发光二级管报警电路,如果需要报警,则只需将相应位置1,当参数判断完毕后,再看报警模型单元ALARM 的内容是否与预设一样,如果不一样,则发光报警)。
其报警条件如下:当检测温湿度低于用户设定的温湿度值时报警;当检测的温湿度高于用户设定的温湿度值时报警。
其电路连接:蜂鸣器一端口接电源VCC,另一端口接三极管集电极,三极管的基极和P3.4端口连接,发射极接地,完成对单片机P3.4端口传输信号的放大,蜂鸣器发出响声,进而实现报警功能。硬件设计如图5所示。
图5 报警电路图
2.6 按键设置电路
在电路设计中连接三个按键,标号为S2、S3、S4,分别与单片机的P1.0、P1.1、P1.2连接。S2为设置键,S3为增加键,S4为减少键,按下S2可以设置温湿度的值,按下S3、S4键可以改变设定值。其硬件电路设计如图6所示。
图6 按键设置电路
按键设置电路具体分析如下:P1.0、P1.1、P1.2口不断对按键S2、S3、S4键进行扫描,当先按下S3或S4键时,无法直接调节温湿度值;当按下S2键时,字符光标在湿度最高设定值的十位闪烁,此时再按S3、或S4键可以对湿度的最高值的十位数值进行设置;当第二次按下S2键时,字符光标跳至湿度最高设定值的个位,再按S3、或S4键可以对湿度的最高值的个位数值进行设置;同理随着S2键的按下次数不同,可以对湿度的上下限,温度的上下限进行对应的调节;当所需要设置的温湿度值均设置完毕后,再按下S2键,可以跳出设置模式,入正常工作状态。
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