PDF《基于 Arduino 的温湿度控制系统》

基于 Arduino 的温湿度控制系统

2015 年6月5日邹广源 武新宇 课程设计报告 摘要: 此系统以 Arduino mega2560 为控制核心,以DHT11 为温湿度测量装置并利 用LCD1602 显示,利用小灯泡、雾化片结合继电器实现对温湿度的控制.

This system uses Arduino mega2560 as controlling core, uses DHT11 as to detect temperature and humidity and LCD1602 to display. Light bulb and mist disc combined with relay can implement temperature and humidity control. 关键词: Arduino mega2560, DHT11, LCD1602, 小灯泡,雾化片 设计目的: 1.温湿度传感器探测温度并用 LCD 显示 2.温湿度控制电路对温湿度进行控制 3.通过制作过程增加对单片机相关知识的了解, 提高动手能力与团队协作能 力,并实际训练利用编程解决实际问题. 产品用途: 温湿度控制系统可应用于科学研究、生产和改善生活质量.科学研究中, 该系统在化学生物实验中有广泛应用;

在工农业生产中,精细工业产品的制造、 农畜业甚至种植业皆对温度湿度有一定要求.而在个人生活中,人们都希望室内 环境恒温恒湿, 适宜居住. 而该产品正是应各个产业需要制造的温湿度控制系统. 产品功能: 探测、显示并控制环境温湿度. 硬件设计思想和电路原理图: 该系统 DHT11 对环境温湿度检测并转化为电信号输入单片机.单片机控制 LCD1602 实现温湿度显示;

并对温度湿度分别进行判断.若温度低于一定范围, 单片机会发出信号控制继电器开关闭合,小灯泡电路接通,实现温度升高;

当温 度达到一定值, 单片机控制继电器开关断开, 小灯泡熄灭, 温度停止升高. 同理, 当单片机判断湿度低于一定值时,会控制另一继电器闭合,雾化片电路接通,产 生水雾增加环境湿度,湿度达到一定值后单片机会控制继电器断开雾化器电路. 通过这样的系统控制,温湿度可以稳定在一定范围内. 电路原理图: 硬件单元:

(一) 、DHT11 温度湿度传感器 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,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.单线制 串行接口, 使系统集成变得简易快捷. 并且该传感器体积小, 功耗低, 连接方便. 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. 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 接口说明 建议连线不超过 20m 时连接 5K 上拉电阻,大于 20m 时根据实际情况选择 合适的上拉电阻. 封装信息 典型应用电路

(二)LCD1602 引脚接口说明 第1脚:VSS 为地电源. 第2脚:VDD 接5V 正电源. 第3脚:VL 为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地时对比 度最高,对比度过高时会产生"鬼影" ,使用时可以通过一个 1K 的电位器调整对 比度. 第4脚:RS 为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存 器. 第5脚:R/W 为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作.当RS 和R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS 为低电平 R/W 为 高电平时可以读忙信号,当RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据. 第6脚: E 端为使能端, 当E端由高电平跳变成低电平时, 液晶模块执行命令.第7~14 脚:D0~D7 为8位双向数据线. 第15 脚:背光源正极. 控制命令 指令 1:清显示,指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置. 指令 2:光标复位,光标返回到地址 00H. 指令 3:光标和显示模式设置 I/D:光标移动方向,高电平右移,低电平左移 S: 屏幕上所有文字是否左移或者右移.高电平表示有效,低电平则无效. 指令 4:显示开关控制. D:控制整体显示的开与关,高电平表示开显示,低电 平表示关显示 C:控制光标的开与关,高电平表示有光标,低电平表示无光标 B: 控制光标是否闪烁,高电平闪烁,低电平不闪烁. 指令 5:光标或显示移位 S/C:高电平时移动显示的文字,低电平时移动光标. 指令 6:功能设置命令 DL:高电平时为