一、项目背景
本项目基于STC89C52单片机和DHT20温湿度传感器,实现了一款环境温湿度检测仪。通过传感器采集环境的温度和湿度数据,利用IIC接口的OLED显示屏显示出来,便于用户实时监测环境温湿度状态。
在现代社会,人们对环境温湿度的要求越来越高。无论是工作场所还是居住环境,都需要维持一个舒适的温湿度状态,以保证身体的健康和工作效率的提高。随着科技的不断进步和物联网技术的广泛应用,环境温湿度检测仪被广泛运用于各种领域,如制造业、医疗、农业等等,成为了一种重要的环境检测设备。
而本项目所涉及的STC89C52单片机和DHT20温湿度传感器作为传统的嵌入式开发技术,在实现物联网设备方面有着广泛的应用前景。通过本项目的学习和实践,可以深入了解传感器技术的原理和应用,并掌握基于单片机的嵌入式开发技术,为实现更多物联网设备的开发和应用打下基础。
二、设计思路
本项目的设计思路主要包括硬件和软件两个方面。
【1】硬件设计思路
本项目的硬件设计主要涉及到STC89C52单片机、DHT20温湿度传感器和OLED显示屏三个模块。其中,STC89C52单片机负责控制整个系统的运行,DHT20温湿度传感器用于采集环境的温湿度数据,OLED显示屏则负责将温湿度数据实时展示出来。
具体的硬件设计流程如下:
(1)选择合适的STC89C52单片机开发板,并根据需要添加外部电源、复位电路、晶振等元件。
(2)选择合适的DHT20温湿度传感器,并根据其引脚定义将其连接到单片机的I/O口。
(3)选择合适的OLED显示屏,并根据其接口定义将其连接到单片机的IIC总线上。
(4)在单片机开发环境中编写程序,实现对DHT20传感器的温湿度数据读取和对OLED显示屏的控制。
【2】软件设计思路
本项目的软件设计主要涉及到单片机程序的编写和调试。根据硬件设计的思路,将实现对DHT20传感器的温湿度数据读取和对OLED显示屏的控制。
具体的软件设计流程如下:
(1)在单片机开发环境中编写程序,实现DHT20传感器的初始化、温湿度数据的读取和对OLED显示屏的控制。
(2)通过串口调试助手,将DHT20传感器采集到的温湿度数据打印出来,检查程序是否正常运行。
(3)连接OLED显示屏,并调试程序,实现温湿度数据的实时显示。
三、设计代码
【1】DHT20温湿度读取
DHT20是一款数字式温湿度传感器,其采用了广受欢迎的I2C总线进行数据通信,可以方便地与各种微控制器和单片机进行连接和使用。该传感器具有高精度、低功耗、稳定性好等特点,被广泛应用于气象站、冷库、温室、恒温箱、智能家居等领域。
DHT20的工作电压范围为2.1V至5.5V,并且其在测量过程中的功耗非常低,最大电流为1.3mA,平时仅需要几微安的待机电流,从而节省了能源并延长了电池寿命。该传感器采用了独特的校准技术,能够实现高精度的测量,温度测量精度为±0.2℃,湿度测量精度为±2%RH。
DHT20是一款数字式温湿度传感器,其通过内部的ADC将模拟信号转换成数字信号,并使用CRC校验保证数据传输的可靠性。此外,该传感器还具有单次测量和连续测量两种模式,可以满足不同场景下的需求。
DHT20传感器采用单线数字信号传输,读取数据过程中需要按照协议进行时序控制。
下面是基于STC89C52单片机的DHT20温湿度数据读取代码示例,通过串口调试助手将读取到的数据打印出来:
#include
#include
sbit DHT20 = P1^0; //定义DHT20连接的IO口
void delay_us(unsigned int us) //us级延时函数
{
while(us--)
{
_nop_();
}
}
void DHT20_start(void) //开始信号
{
DHT20 = 1; //先将数据线置高
delay_us(30); //延时30us
DHT20 = 0; //拉低数据线
delay_us(25); //持续拉低25us
DHT20 = 1; //释放数据线
delay_us(5); //延时5us
}
unsigned char DHT20_read(void) //读取一个字节的数据
{
unsigned char i, dat = 0;
for(i=0; i