基于c51单片机的dht11温湿度报警系统(附件)【字数：4036】
现如今，在现代生产领域方面，农业机械化设备相关产业超速发展。温湿度的控制与监测技术的研究对于现代农业的发展占据着十分重要的位置。传统的机械采用单片机所设计的温湿度控制监测系统因电路较为简单，方便灵活而被大量使用。基于C51单片机的DHT11温湿度报警监测系统即采用AT89C51单片机为控制核心与DHT11数字式温湿度传感器共同实现温湿度监测。使用者可自定义设定温湿额度的上下限，若数据超过设定值则发出蜂鸣报警声，C51单片机通过C语言编程，具有简易、准确、易装置等特点。
目 录
一、绪论 6
二、设计方案 6
（一）温湿度监测系统原理 6
（二）系统数据设定 6
（三）系统设计原则 7
三、系统硬件电路设计 7
（一）单片机主控模块 7
（二）复位电路 8
（三）晶振电路 9
（四）温湿度传感器电路 9
（五）LCD显示电路 10
（六）报警电路 11
（七）电源电路 11
四、检测系统软件设计 12
（二）显示程序设计 12
（三）问题调试过程 13
（四）调试结果 14
（五）程序下载软件说明 15
5. 总结 16
参考文献 17
致谢 18
一、绪论
无论是在日常生活还是工农业生产中都离不开对环境的温湿度的测量。目前，温湿度的测量技术已经取得了很大的突破。在国际领域，集成化的监测设计，传感器的运用，温湿度测试系统已经研发并得以应用。对于温湿度监测系统而言，要求在一定范围内变化时稳定性好，精确度高。温湿度监测系统不仅能实现对环境温湿度实现实时数据的采集显示报警，还能减少人工监测时的事故发生，实现对远距离环境的远程监控。
二、设计方案
（一）温湿度监测系统原理
设计的监测系统包含四个主要模块：温湿度传感器模块、单片机主控模块、显示和按键模块、报警电路模块、蜂鸣报警电路模块。温湿度监测系统的原理图如图1所呈现；温湿度的数值在LCD屏上显示。温湿度的上下限自主设定，当监测的数值超过设定值时，报 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
警电路接通，发出蜂鸣报警声引起注意，提醒采取措施。该系统采集
/
图1系统原理框图
传输、显示、报警的过程都要经过AT89C51单片机的运算，单片机是该监测系统的核心。而DHT11作为温湿度传感器，主要是采集环境中温湿度数据。该系统的特点则是通过C语言编程，简单便捷，方便控制。AT89C51单片机作为核心控制，负责各系统的控制操作，实现各模块的协调工作。
（二）系统数据设定
该监测系统主要运用于对室内的温湿度监测，因此考虑室内的正常温湿度范围，将监测系统的数据设定如下：
温度范围：0℃40℃，精度值：±3℃。
湿度范围：40%70%RH，精度值正负±3%。
当检测值超过设定值，报警电路发出蜂鸣报警。此时如条件允许可连接相关设备进行温湿度调控或者引起人员注意，采取温湿度控制措施，开空调，升降温，增除湿。该系统能够通过显示屏显示，且可以通过按键来实现设定温度湿度上下限阈值。
（三）系统设计原则
使用方便：不需要特定相关维护系统，操作维修较为简单。
性价比高：一个单片机的性价比决定了该系统是否能被广泛的运用。
有可靠性：一个系统的可靠性决定了其是否能被运用，这取决于系统的电路是否合理，元件是否可靠，并且电源有一定的抗干扰措施。
三、系统硬件电路设计
（一）单片机主控模块
AT89C51内部主要有下列几个部件组成，一个4K程序储存器、一个八位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、两个可作计数功能的定时器、一个串行口、四个I/D偏口，所有部件通过内部总线相连，单片机AT89C51的P3.0与PHT11的DATA口相连接。
图2单片机主控模块原理图
（二）复位电路
本课题采用按键复位，如下图，接通电源系统开始运行时，复位端和+5v端处于断开状态，当按下复位按键时，复位键与+5v相连接，形成高电平复位状态，松开按键时，+5V对电容充电，复位电路仍然处于高电平复位状态，直到充电完成，复位变成低电平正常工作。
图3按键复位电路图
（三）晶振电路
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。本课设的晶振可以保持电路各部分的同步运行，一般通用的电容均为30pf。当电路接通开始工作时，晶振为电路提供一个信号脉冲，这个信号脉冲也决定了单片机的运行速率。
图4晶振电路图
（四）温湿度传感器电路
DHT11温湿度传感器来完成对环境温湿度的采集工作。
/
图5 DHT11连接图
DATA为DHT11的数据接口，用于数据通信。主机等待DHT11工作工作响应。当DHT11传感器接收到初始信号，传感器发送响应信号，使总线的高电平转变成低电平状态时，电平信号能被读取，且DHT11能够响应，则电路连接无问题。DHT11性能指标如表1所示。
表1.DHT11性能指标
测量范围
精度
分辨度
0℃40℃
±3℃
1
40%70%RH
±3%
1
（五）LCD显示电路
想要数码管正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，该LCD显示模块采用液晶显示器LCD1602，应用于许多低消耗的设备中，可以显示出我们想要的数字，但是由于驱动方式的不同，因此又可分为静态式和动态式。本课设采用的LCD显示模块采采用液晶显示器LCD1602，在许多低功耗设备中应用广泛，本设计LCD1602显示的字数为两行16字，LCD1602字符型各引脚的定义如表，数码管模块原理图如下图所示。
表2：LCD1602字符型各引脚的定义
编号
符号
引脚说明
1
VDD
正极
2
VSS
地
目 录
一、绪论 6
二、设计方案 6
（一）温湿度监测系统原理 6
（二）系统数据设定 6
（三）系统设计原则 7
三、系统硬件电路设计 7
（一）单片机主控模块 7
（二）复位电路 8
（三）晶振电路 9
（四）温湿度传感器电路 9
（五）LCD显示电路 10
（六）报警电路 11
（七）电源电路 11
四、检测系统软件设计 12
（二）显示程序设计 12
（三）问题调试过程 13
（四）调试结果 14
（五）程序下载软件说明 15
5. 总结 16
参考文献 17
致谢 18
一、绪论
无论是在日常生活还是工农业生产中都离不开对环境的温湿度的测量。目前，温湿度的测量技术已经取得了很大的突破。在国际领域，集成化的监测设计，传感器的运用，温湿度测试系统已经研发并得以应用。对于温湿度监测系统而言，要求在一定范围内变化时稳定性好，精确度高。温湿度监测系统不仅能实现对环境温湿度实现实时数据的采集显示报警，还能减少人工监测时的事故发生，实现对远距离环境的远程监控。
二、设计方案
（一）温湿度监测系统原理
设计的监测系统包含四个主要模块：温湿度传感器模块、单片机主控模块、显示和按键模块、报警电路模块、蜂鸣报警电路模块。温湿度监测系统的原理图如图1所呈现；温湿度的数值在LCD屏上显示。温湿度的上下限自主设定，当监测的数值超过设定值时，报 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
警电路接通，发出蜂鸣报警声引起注意，提醒采取措施。该系统采集
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图1系统原理框图
传输、显示、报警的过程都要经过AT89C51单片机的运算，单片机是该监测系统的核心。而DHT11作为温湿度传感器，主要是采集环境中温湿度数据。该系统的特点则是通过C语言编程，简单便捷，方便控制。AT89C51单片机作为核心控制，负责各系统的控制操作，实现各模块的协调工作。
（二）系统数据设定
该监测系统主要运用于对室内的温湿度监测，因此考虑室内的正常温湿度范围，将监测系统的数据设定如下：
温度范围：0℃40℃，精度值：±3℃。
湿度范围：40%70%RH，精度值正负±3%。
当检测值超过设定值，报警电路发出蜂鸣报警。此时如条件允许可连接相关设备进行温湿度调控或者引起人员注意，采取温湿度控制措施，开空调，升降温，增除湿。该系统能够通过显示屏显示，且可以通过按键来实现设定温度湿度上下限阈值。
（三）系统设计原则
使用方便：不需要特定相关维护系统，操作维修较为简单。
性价比高：一个单片机的性价比决定了该系统是否能被广泛的运用。
有可靠性：一个系统的可靠性决定了其是否能被运用，这取决于系统的电路是否合理，元件是否可靠，并且电源有一定的抗干扰措施。
三、系统硬件电路设计
（一）单片机主控模块
AT89C51内部主要有下列几个部件组成，一个4K程序储存器、一个八位CPU、一个片内振荡器及时钟电路、两个可作计数功能的定时器、一个串行口、四个I/D偏口，所有部件通过内部总线相连，单片机AT89C51的P3.0与PHT11的DATA口相连接。
图2单片机主控模块原理图
（二）复位电路
本课题采用按键复位，如下图，接通电源系统开始运行时，复位端和+5v端处于断开状态，当按下复位按键时，复位键与+5v相连接，形成高电平复位状态，松开按键时，+5V对电容充电，复位电路仍然处于高电平复位状态，直到充电完成，复位变成低电平正常工作。
图3按键复位电路图
（三）晶振电路
晶振的作用是为系统提供基本的时钟信号。本课设的晶振可以保持电路各部分的同步运行，一般通用的电容均为30pf。当电路接通开始工作时，晶振为电路提供一个信号脉冲，这个信号脉冲也决定了单片机的运行速率。
图4晶振电路图
（四）温湿度传感器电路
DHT11温湿度传感器来完成对环境温湿度的采集工作。
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图5 DHT11连接图
DATA为DHT11的数据接口，用于数据通信。主机等待DHT11工作工作响应。当DHT11传感器接收到初始信号，传感器发送响应信号，使总线的高电平转变成低电平状态时，电平信号能被读取，且DHT11能够响应，则电路连接无问题。DHT11性能指标如表1所示。
表1.DHT11性能指标
测量范围
精度
分辨度
0℃40℃
±3℃
1
40%70%RH
±3%
1
（五）LCD显示电路
想要数码管正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，该LCD显示模块采用液晶显示器LCD1602，应用于许多低消耗的设备中，可以显示出我们想要的数字，但是由于驱动方式的不同，因此又可分为静态式和动态式。本课设采用的LCD显示模块采采用液晶显示器LCD1602，在许多低功耗设备中应用广泛，本设计LCD1602显示的字数为两行16字，LCD1602字符型各引脚的定义如表，数码管模块原理图如下图所示。
表2：LCD1602字符型各引脚的定义
编号
符号
引脚说明
1
VDD
正极
2
VSS
地
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