嵌入式应用基础演示文稿9.任务三设计制作温湿度检测控制系统.pptx

设计制作温湿度检测控制系统 主讲：杨 晔 嵌入式应用基础 技能点 知识点 任务操作 提 纲 任 务 一 设计制作温湿度检测控制系统 任 务 描 述 设计并制作一个单片机温湿度检测控制系统，使用DHT11采集环境的温湿度信息，将采集到的信息送到单片机进行处理，当温度高于设定阈值值LED1亮同时开启风扇开启，当温度小于等于设定阈值时LED1灭同时风扇关闭；当湿度大于设定阈值时LED2亮，当湿度小于等于设定阈值时LED2灭。 相 关 知 识 一．CC2530片内温度传感器 CC2530单片机内部集成了温度传感器，可以用来用于温度测量。 如果ADC采用12位方式，工作电压3.3V，使用内部基准1.15V，温度传感器有如下规律：25摄氏度时，AD读数为1480，温度变化一度，对于AD采集值变化4.5。 了解上述规律，温度计算就可以用这个公试来计算： 实际温度= (AD读数-(1480-4.5*25))/4.5= (AD读数-1367.5)/4.5。 二．数字温湿度传感器DHT11 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。 相 关 知 识 1.DHT11引脚说明 Pin 名称 注释 1 VDD 供电 3－5.5VDC 2 DATA 串行数据，单总线 3 NC 空脚，请悬空 4 GND 接地，电源负极 2.DHT11典型应用电路 DHT11的供电电压为3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态，在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。DHT11典型应用电路。 相 关 知 识 3.DHT11单总线串行接口（单线双向） DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: （1）一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 （2）数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和 （3）数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 （4）用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据。从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。 相 关 知 识 4.DHT11单总线串行接口通信过程 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号。主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后,读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可,总线由上拉电阻拉高。 相 关 知 识 数字“0”表示方法 相 关 知 识 数字“1”表示方法 任 务 实 施 一．硬件设计 本项目中扩展板需在上一个任务中增加DHT11电路和继电空对空控制电路。DHT11电路如图3.34所示，DHT11的1脚接3.3V，4脚接地，2脚接输CC2530的P0口的第7脚，P0口的第7脚要设为输入引脚，在DHT112脚和3.3V之间并一个5K电阻。当温湿度有变化时，MCU从P07脚就能读出。继电器电路用来控制风扇，具体可参照项目一中相关电路。 任 务 实 施 二．绘制原理图及设计PCB 1.绘制原理图 在温湿度检测控制系统中，我们只需要增加硬件构成一个温湿度检测电路和一个继电器控制电路。 温湿度检测控制系统所需增加元器件 功能电路 元件标号 元件名称 原理图元件库 元件注释 封装 PCB元器件封装库 温湿度检测电路 R3 RES1 Miscellaneous Devices.lib 5K 0805 PCB Footprints.lib　 WS