DHT11数字温湿度传感器在温室控制系统中的应用_陈建新1
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2022-08-03
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电
子技术
少
束二案
仗
末
1 2 0
D
H
T
ll
数
字温
湿
度传 感
器在
温室控制
系统 中的应
用
陈建 新
( 江苏省宜兴 中
等
专业 学校
,
江苏 宜兴
2 14 2 0 0
摘
要
:
温
度 和
湿
度 是
温 室
控
制 的 重
要
因
素
,
本文根据
温 室
智
能
控
制 的
控
制 原
理
,
进行深入分析
,
将 智
能
传感
器
监
测
和单
片
机控
制
技术相
结
合
,
针对
温
度
湿
度 传 感
器 的
特性
,
提
出 了
基
于
单
片
机
的 温 湿
度检
测
控
制
系统软件硬件设 计
方
案
。
关键
词
:
AT
8 9 C5
;2
单
片
机
;
DH
lT
l
数字
温 湿
度 传 感
器
;
温 室
控
制
系统
D O I
:
1
0
.
1
66斗0
/
j
e n
ik 乃 7
一
12 2 2
/
t
忍 0
1
6
.
1
8
.
1
0 6
1
温室
控
制 系 统 的 现状 和发 展
随着人们生活水 平的不 断 提高
,
现代农业 技术 中的温
室
技术也在
日
新 月 异地 发展
。
美 国在
1
9
妇
年
,
建 成
了
第 一个植物 人工 气 候
室
,
研究植物适应 自然环 境和 抗御 恶劣环境 的能 力
。
随后
,
计算机技术与
智能控 制理论相 结合
,
使得温
室
大棚的 自动控 制和 管理技术成为可 能
,
在世界 各 地都得 到
了
普遍应用
。
随着微型 计 算机技术不 断进步
,
电子
产 品价格 大幅
下
降
,
使得 温
室
综合环境控 制 系统得 到
了
进一步发 展
,
可应用 到 温度
、
湿度
、
光照 度
、
二氧化碳浓度
、
营养液 浓度 等各种 因
素的测 量 和 控制
,
并迈人
了
网络化
,
智能化阶段
。
2
0 日lT l
产 品简 述
D IT
l
ll
内含 两个重要 电子 元 件
,
一是 电阻 式感湿元 件 用于测 试周
围环境的湿度参数
,
另一 个是
N T c
测温 元 件 用于测 试温度参数
。
另外
,
D H
lT
l
中有一块 一次 性可 编程
o T P
内存
,
用来存放校 准 系 数
。
感湿
和测 温 元 件检 测到 参 数后
,
调用
o T P
中的校准系 数
,
进而得 出精准
的温度湿度检测 值
。
D H
lT
l
采 用
4
针单排 引脚 封装
。
因此
,
它
具有体
积小
巧
,
测试参数精准 等特点
。
3
温室
控
制 系 统 设
计
(
l)
系统设 计 原理 该系统首先 通过
人丁8 9 C
52
单片机查询 温
室
内
温度和 湿度传感器的输出 信号
,
将此信息传送给 显
示
模块
,
用于观 测
;
然后再对 输人信号进 行相 应处理
。
处理 的原理就 是将采 集到 的温 湿度
数据与事 先通过键盘 输人的温 湿度上
下
限进行
比
较
,
如 果采 集数据在
设定的上
下
限范 围内
,
则环境
正
常
,
等待
下
次测 试
;
如 果参 数值超过
设定的上
下
限时
,
则启动异常报警程 序
,
通过报警 电路 进行 报警
,
并
启动相 对应 的执行机 构
,
如湿度过低则执行 喷水命令
、
温度 过高可 启
动通风系 统等
。
(
2
)
系统硬 件设 计 依 据系 统设计 原理
,
系统硬件 按执行 顺序设
计为 如
下
几个模 块
:
l)
检测子 系 统
,
检测 子 系 统主 要 工作是 对 温度
传感器和 湿度传感器 发 布检查命令
,
控制检测 过 程
,
最后得 出温 度和
湿度 的有效信号
。
2
)
数据采集 子 系 统
,
数据 采集子 系统需 对检 测 子
系统传 送来 的有效信号 进行采 样和
A
/
D
转 换
,
从而把 有效信号 转化
为系 统所 需 的数字信 号
,
供数据显
示
子系 统 和信 息处理 子 系 统使用
。
3
)
数据显
示
子系 统
,
主要起到 辅助显
示
功能
,
通过
L E
D
显
示
数据采
集子 系统所得 的数字信 息
,
以
便于 人工 监察
。
幼
信 息处理 子系 统
,
信息处理 子系统要对 温
室
环境 临界参数进行预设
,
将 实际测 量数据与
环境预设参数值进行
比
析
,
根据
比
析结果
,
控制 部分 可 作出 相应的操
作决策
,
将操作命 令发 送 到 有关 的执行子系统
。
5)
执 行子 系 统
,
这
是温 度湿度调 节的实施机构
,
通过对 喷水设 备
、
光照 设备
、
通风设 备
、
加热设 备的控 制
,
实现对温 湿度的调 节功 能
。
(
3
)
核 心芯 片的连 接设 计
D I T
l l l
芯 片和
A T
89
c
52
单片机 作为
温
室
系统核心 芯片
,
其
弓
}脚 的连接设 计 也是 一 个重要环节
。
D I T
l l l
芯
片只 有
4
弓
}脚
,
连接相当方便
,
只需 为 其在
1
号
弓
}脚 连接
3 一
5
.
v5
工
作 电压
,
在实践 使用 中通常选用
s
v
电压
,
3
号引脚 为
空
脚
,
4
号 引脚
为
“ 卜
D
接地 引脚
,
2
号 引脚 为 串行数据 总 线
,
与
A T
89
c5
2
单片机 的
2P
刀
口
相接
,
用于采集温 度湿度数据
。
人丁8 9c
52
单片机 的
1P
2
口
可于
蜂 鸣器连接
,
刀
工
8 9
c5
2
单片机 的
1P
7
口
可于发 光 二极管连接
,
这两
口
可
以
实现报警和 启动执行机构
。
(
幼
系统软 件 设 计 依据硬件设 计
,
本 系统的软 件 模块 由主程 序
和若干 子 程 序组成
,
子程 序主 要包 括显
示
子程 序
、
温 湿度读子 程 序
、
湿温度 转换 子程 序
、
异常报警程序等
。
在主 程 序的设 计 中
,
首先需 对
单 片机进行初 始化
,
初 始化的作用 在于定 义 主要 端
口
和设 置 中断优先
级
,
这样就 能确保 每次 程 序启动都处于初始 状态
下
,
与系统的上 一 状
态无 关
,
从而不 受上 次 执行结果 的干扰
,
这 是单片机 顺利
正
确执行其
它
子程 序的先 决条件
。
在初始化完成 之后
,
将依 次调 用 各个子程序
,
实现温 度湿度 的读取
,
温湿度的转换
,
显
示
温湿 度数据
,
判断报警等
功能
。
主 程序
以
循环方式执行
,
以
确保对温 度湿度实 现实 时监测 控制
。
主程 序如
下
:
M
八
NI
二
M
o v
1E
,
# 8 4 H
;
开
c P u
中断和外部 中断
1
M
O V
IP
,
# O O H
M
o v T c o N
,
# o o H
;
令 外部中断
1
为 电平触发
M
o v
sP
,
#
70
H
:
设栈顶 指针
L
c A
L L
T
E
M
P
E
RA
T u
RE
;
读温度子 程 序
L
c A
L L
T
RA
N
sF
o
R M ;
温度值转换
L
c A
L L
T
L
c
弘
9
;
调用
T
L
c
弘
9
读湿度
L
c A
L L
T
RA
N s
;
湿度 值转换
s
E
T B P 3 刀
;
复位 湿度蜂 鸣器
s
E
T B P 3 件
;
复位 温度蜂 鸣器
M
o v
IP,
# o
FF
H
;
复位温度
正
常指
示
灯 砂
。
,
温度异常
指
示
灯
p
l
万
,
传感器存在标志 位 砂
l
,
温 度设定上
下
值
;
切换标 志位
p
1
6
L
c A
L L
D
ls
P
以
、
;
数码管显
示
子程 序
JM
P 峨 叭
NR
NI
G
;
温度
比
较报警 子 程序
温湿度控 制在 温
室
控制系 统 中有着至 关重要 的作用
。
本设计 可
以
利 用
D I T
l l l
传感 器方便地 实现 对温 度 和 湿度 的检 测
,
再将检 测数据
传递给 单片机
,
由单片机控 制通风
、
散热
、
加温
、
喷灌等相关 联 的执
行机构
,
来实现 升温
、
降温
、
补水等功能
,
具有较
强
的实 际应用 价值
。
参考
文
献
:
l[] 先锋
工
作
室
.
单
片
机程序设计
买 例
.
清华
大
学
出
版社
,
2 0 0 2
.
【2]
何
立 民
.
单
片
机
应 用
系统设 计 系统
配 置 与
接
口
技术
.
北
京航
空
航
天
大
学
,
1 9 9 0
.
阿玫小酱当当囧
- 粉丝: 15
- 资源: 324
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