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单片机驱动的四点无线温湿度监测系统实现与蓝牙上传
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更新于2024-06-25
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本文探讨的是一个创新的毕业设计项目,名为"基于单片机的四点温湿度监测系统"。该系统的核心理念是利用单片机技术,实现对四个不同位置的环境温湿度进行实时监测,突破了传统单片机应用的局限性。系统的关键组件包括新型的DHT11温湿度传感器,这种传感器能够同时采集四个观测点的温度和湿度数据,其精确性和稳定性在设计中起着重要作用。 DHT11传感器将获取的模拟信号转换为数字信号,这是通过单片机STC89C52进行处理的。STC89C52不仅负责数据的采集、处理,还具备数据存储和传输的功能。系统采用无线通信技术,具体来说是蓝牙模块HC-05,实现了单片机与监控室的无线上网连接,这样便能实时地将各个观测点的温湿度数据传送到PC机。 在PC机端,设计了一款用户友好的软件界面,用户可以在界面上直观地查看所有四个观测点的实时温湿度数据。此外,上位机软件还具有温度报警功能,用户可以根据设定的温度阈值,一旦某个观测点的温度超过预设范围,系统就会自动发出警报,提高了环境监控的实时性和有效性。 整个设计项目的关键词涵盖了主要的技术特性,如"温湿度监测系统"、"四点采集"、"无线传输"以及"传感器"和"蓝牙技术",这些都是实现系统自动化和远程监控不可或缺的部分。这样的设计不仅简化了硬件设备,降低了成本,而且提升了系统的实用性和灵活性,对于实际环境监控应用有着广泛的应用前景。
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第 2 章 DHT11 产品介绍
2.1 概述
DHT11 温湿度传感器是一种数字温湿度传感器,这种温湿度传感器属于复合型传
感器,它的内部电路里包含已经校对过的数字信号输出电路。它使用一个专门的数字模
块,具有特有的采集技术和温湿度传感技术,保证了采录到的数据具有很高的可靠性,
产品也具有良好的长期稳定性。DHT11 数字温湿度传感器,其内部包含电阻式感湿部
件和 NTC 温度测量部件。因此,此款产品具品质优良、响应迅速、抗干扰能力强、性价
比高等优势
[1]
。在传感器内部有一个 OTP 存储器,OTP 存储器内储存了用来描述校对
系数的程序,传感器内部在检测湿度信号的过程中会使用这些储存在 OTP 存储器中用
来描述校对系数的程序。为了使系统集成变得更简单和快捷,DHT11 数字温湿度传感
器在串口方面采用了单线串行接口。超小尺寸、低功耗、信号传输距离 20 米以上,使
DHT11 数字温湿度传感器成为了各种苛刻的应用场合的最佳选择
[2]
。该产品使用 4 针排
引脚的方式封装。
图 2.1 DHT11 传感器实物图
主要性能性能指标如下:
•工作电压范围:3.5V-5.5V
•工作电流 :平均 0.5mA
•湿度测量范围:20-90%RH
•温度测量范围:0-50℃
•湿度分辨率 :1%RH 8 位
•温度分辨率 :1℃8 位
•采样周期 :1S
•单总线结构
•与 TTL 兼容(5V)
图2.2管脚排列
2.2 应用电路连接说明
由于数字温湿度传感器DHT11的操作简单,电路连接方便,多以在很多温湿度采集
电路中得到了广泛应用。数字温湿度传感器DHT11的第一引脚为电源正极,第二引脚为
数据端,第三引脚为空脚,第四引脚为电源负极。第二引脚的数据端可以直接连单片机
的I/O口,第三引脚的空脚在连接过程中通常的处理办法为悬空不用。
2.3 DHT11 的数据结构
DHT11 数字温湿度传感器采用的是单总线数据格式,在数据信号传送过程中,单
个数据引脚端口完成了输入输出双向传送的功能的
[3]
。DHT11 的数据包有 5 字节 Byte(40
比特 Bit)组成。数据由整数和小数两部分构成。
传感器输出的数据形式是没有经过编码的二进制数据形式。如果某次读取到 5Byte
数据如下:
byte4 byte3 byte2 byte1 byte0
00101101 00000000 00011100 00000000 01001001
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