发布时间 : 星期四 文章基于51单片机的大棚温湿度检测系统的设计与实现更新完毕开始阅读
主机发送信号DTH11响应数据“0”数据传送结束上拉电阻拉高总线VCCGND单总线拉高并延时等待拉高延时准备输出数据“1”从机拉低50us信号线说明：主机信号DTH信号
图10 通讯总流程图
总线空闲状态为高电平，主机微处理器把总线拉低让其等候从机 DHT11的响应，拉低的时间一定要在18毫秒以上，这样做是为了确保从机 DHT11对主机发送的起始信号进行顺利监测。主机微处理器的起始信号如果被从机 DHT11接收到，从机就需要等侯主机的起始信号结束了，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，开始读取从机 DHT11向主机发送的响应信号，主机发送起始信号可以切换到输入模式，或者输出高电平均可, 上拉电阻把总线拉高。
如果总线处于低电平时，这时从机向主机发送响应信号，从机在对响应信号发送完之后，把总线拉高80us，准备发送数据,每一位数据开始发送时都是以50 us低电平时隙进行的，数据位0或1是取决于高电平的长短，对响应信号进行读取，如果这种信号是高电平，从机 DHT11没有任何响应，需要对线路进行检查，看连接是否正常。如果最后面的一位数据完成传送，从机DHT11要把总线拉低50us，然后上拉电阻把总线拉高进入空闲状态。 3.2.3温湿度传感器电路
数字温湿度传感器DHT11是重要的工作原件，电路连接简单，仅仅是将传感器的数据输入/输出管脚直接接到单片机 I/ O口[10]，通过单片机控制传感器
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DHT11实时监测并读取大棚空气温度，湿度。温湿度传感器电路图如图11所示。
U3VCCDATANCGNDDTH11K110KR1VCC1234R310K123456789101112U1P10P11P12P13P14P15P16P17RESETRXD/P3TXD/P3INT0/P3VCCC3+10UF图11 温湿度传感器电路图
图中VCC脚为电源引脚、DATA 脚接单片机的P1.2口、NC脚为空脚、GND脚接地。因为DHT11是利用单线进行传输，所以其电路接线简单。 3.3光照传感器 3.3.1光照传感器的简介
BH1750 FVI是一种常见的光照强度监测仪，它属于一种光强度传感器，其结构是采用较低制作成本的一种微控制器从而达到控制的目的，利用I2C总线接口进行数据传输，可在普通的液晶显示器上实时显示光强度测量值。 3.3.2光照传感器的主要特性
不区分光源数字型环境光强度传感器BH1750FVI是由日本RHOM株式会社研发的一种集成电路，采用两线式串行总线接口，可以根据收集的光线强度数据来进行环境监测，具有1～65 535 lx的高分辨率，可支持较大范围的光照强度变化。BH1750 FVI结构框图如图12所示。
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VCCDVIAMP ADCLogic+2IC InterfaceSCLSDAPDOSCGNDADDR
图12 BH1750FVI结构框图
由结构框图易知，如果接近人眼反应的高精度光敏二极管 PD监测到了外部的光照强度，通过集成运算放大器将 PD电流变化为 PD电压，用模数转换器获取16位数字数据[11]，然后被逻辑和IC界面进行数据处理与存储。OSC是内部的振荡器，提供内部逻辑时钟，要读取出内部存储的光照数据需要通过相应的操作指令。数据传输使用标准的I2C总线，按照时序操作时比较方便。如果PD监测到了棚内的光照，BH1750 FVI对光照值读取的速度很快，利用OSC给其他元件提供频率，如果开发者对BH1750 FVI进行操作，就会得到监测的数值，开发者容易使用。 3.3.3光照传感器电路
为了使得到的数据更加准确，本系统测量光照度时采用精度非常高的光照度传感器，该模块与单片机通讯方式组成了标准的IIC[12]，使用方便，便于开发者进行开发，适用于光照强度监测。光照传感器电路图如图13所示。
U2GNDADDRSDASCLVCCBH175012345VCC
图13 光照传感器电路图
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3.4 LCD1602液晶显示屏 3.4.1 LCD1602简述
字符型液晶显示屏是提供字母、数字、符号等显示的点阵式LCD，现在常用的模块为16×1，16×2，20×2和40×2行。LCD1602液晶显示屏可以清楚给用户和开发者显示各种字母和数字，占整个开发系统面积小、显示内容丰富、对系统能源消耗低。LCD1602液晶显示屏能够进行2行16个字符的显示，有 D0- D7，8位数据总线及三个控制端口 RS， R/ W， EN，工作电压为5 V，对比度和背光调节两个功能字符[13]。它还由很多个点阵字符位组成，例如5X7或5X11等，每个点阵字符位进行一个字符的显示。每位之间有一个点距的间隔起到了字符间距的作用，每行之间也有间隔起到了行间距的作用，所以不能进行图形的显示。可以对显式屏的亮暗程度进行调节，用户可以清楚的看到上面的16个字符。 3.4.2 LCD1602引脚
LCD1602液晶显示原理图如图14所示。 VSS：为电源地。 VDD：接5V电源正极。
VL：LCD1602液晶显示屏的对比度调整端，该口可以通过不同的连接，使屏幕有不同的对比度。当接正电源时对比度最小，当接地电源时对比度最大。
RS：选择不同的寄存器，该口可以通过不同的电平应用不同的寄存器。如果为高电平1的时用作选择数据寄存器、当为低电平0时用作选择指令寄存器。
R/W：用来作为读写信号时使用，如果是高电平1的时候功能是读操作，如果是低电平0的时候功能是写操作。如果为低电平0时， RS和 R/ W都是可以用来写入指令或显示地址的功能使用，如果 RS是低电平、 R/ W为高电平时，只能读忙信号，相反如果 RS为高电平时、 R/ W为低电平时，此时只可以写入数据。
E：该端为使能端。
D0～D7：为8位双向数据端。 BLA～BLK:空脚或背灯电源。 15引脚：背光正极。
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