基于单片机的多点温湿度采集与无线传输系统毕业设计

图3.5 单片机的晶振电路与复位电路

3.2 温湿度采集模块

3.2.1 温湿度传感器的选择

温度测量采用的是最基本的应用相对广泛的热电偶。其优点是价价格便宜而且相当耐用，种类较多，能够测量非常宽的温度范围，但是其缺点是非线性、响应速度慢、精度中等、灵敏度低、稳定性低、高温下容易老化和有线性漂移，并且测量需要参考量。湿度检测采用的是湿敏元件，主要分为电阻式和电容式。湿敏电阻的种类多，灵敏度高，但是其线性度和产品的互换性差。湿敏电容反应灵敏，体积小，但测量精度没有湿敏电阻精确[7-9]。

数字式温湿度传感器DHT11是sensiron公司生产的一款含有已校准数字信号输出的智能化温湿度复合传感器，功能，精度完全能满足本次系统设计的要求，且成本低。它不仅能够测量温度，还能同时测量相对湿度，所以可以把DHT11作为温湿度检测的一个模块。DHT11传感器内部含有一个8位的单片机，与之相连的是一个电阻式感湿元件和一个NTC测温原件来分别采集湿度和温度数据。此传感器体积小，灵敏度高，功耗低，超高的性价比得到了很多场合的广泛应用。DHT11数字温湿度传感器实物图如图示3.6所示。

图3.6 DHT11数字温湿度传感器

由上可知，DHT11与温湿敏元件相比，它成本低，内部集成度高，在测量过程中可以调用储存在OTP内存中的校准系数对相对温湿度进行自动校准，能够更为准确地测量温湿度。而且能够提供数字输出，不需要再进行A/D转化，简化外部电路，测量精度相对较高，可以测量较宽的温湿度范围。DHT11数字温湿度传感器有4针单排引脚封装，电路连接简单，焊接方便。因此，选择数字温湿度传感器DHT11作为本系统中的测量元件。

3.2.2温湿度采集模块的硬件设计

发射机中含有温湿度采集模块，它是指DHT11的硬件连接，本系统所选用的DHT11为4针单排直插封装，4个引脚说明如表3.2所示

表3.2 DHT11的引脚说明

pin 1 2 3 4

名称 VDD DATA NC GND 注释 供电3-5.5VDC 串行数据，单总线 空脚，悬空 接地，电源负极

本系统中DHT11的供电与STC89C52RC一样，采用图3.4所示的供电电路进

行供电，NC脚在本系统中悬空，DATA引脚应连接STC89C52RC的P17口，用于两者通讯和同步。DATA引脚是一个单线串行接口，是数字信号的输入输出端。DHT11的硬件连接图如图3.7所示

图3.7 DHT11的硬件连接图

3.3 无线传输模块

3.3.1 无线传输模块的元器件选择

本系统设计采用无线方式向终端传输温湿度数据。GSM、蓝牙、zigbee、WLAN等方式均可进行无线传输数据[10]。但考虑到成本及实用性，本系统无线传输模块采用单片射频收发芯片NRF24L01。实物图如图3.8所示

图3.8 NRF24L01实物图

1.NRF24L01的管脚

NRF24L01有8个引脚，各个引脚的具体说明如表3.3所示。

表3.3 NRF24L01各个引脚说明

管脚 pin1 pin2 Pin3 pin4 pin5 pin6 pin7 pin8 名称 管脚功能 正电源输入 工作模式选择，RX或TX SPI片选使能，低电平使能 SPI时钟 SPI输入 SPI输出 中断输出 电源地 方向 I I I I O O VDD CE CSN SCK MOSI MISO IRQ GND