P3。6 加按键
P3。7 减按键
P2。0 显示屏的寄存器选择口
P2。1 显示屏的使能端
P2。2 SHT11 的数据口
P2。3 SHT11 的时钟口
2。3。2 温湿度传感器选择
传感器在农业现代化建设过程扮演着重要的角色,传感器可以检测生产过程 中的各种参量以实现生产设备的自动化控制,从而保证生产的高效率和高质量。 温湿度传感器在本系统[8]中的作用就像人类的各种感觉器官一样可以捕捉系统被 测信号发送给单片机,如果大脑---单片机接收不到任何信息,那么它也不会发送 任何指令,从而导致系统就像瘫痪了一样。因此温湿度传感器是实现本系统工作 的关键部件也是首要环节。
方案一:
使用可以同时采集温度和湿度的数字式温湿度传感器 DHT11。该器件主要包 括一个电阻式感湿元件和一个 NTC(负温度系数热敏电阻器即在温度越高时电阻 值越小)测温元件,然后与一个功能强大的 8 位单片机连接起来。温湿度分辨率
为 8 字节,端口少,只需要单片机的一个端口即可驱动。精度较高,测湿精度±
5%RH, 测温精度±2℃,湿度测量范围:20-90%RH, 温度测量范围:0~50℃。 方案二:
使用可以同时采集温度和湿度的数字式温湿度传感器 SHT11。该芯片包括一 个可以测量温度的敏感元件和一个可以测量湿度的敏感元件,并将测量的信息转 换成微弱电信号。所以还需要将电信号进行放大,然后进入一个 14 位的 A/D 转 换器转换成数字信号,由于输出的是数字信号,所以在连接单片机时就不需要 A/D 转化电路[9]。温湿度分辨率有所不同,温度为 14 字节,湿度为 12 字节,可通过程
序降至 12 位和 8 位,两线制串行接口和内部基准电压,只需要微处理器的两个端 口即可驱动。精度高,湿度精确度为:±3%RH,温度精确度为:±0。4℃, 湿度 测量的范围:0~100%RH;温度测量的范围:-40~+123。8℃。
方案的选定: 通过比较以上传感器,我们可以看到两个产品都具有品质优越、响应速度快、
成本低等优点,但是区别还是存在的。主要区别为:内部两个测温和测湿元件的 不同,这也决定了这两个温湿度传感器的温湿度测量范围、测量精度和分辨率的 不同。另外 DHT11 单线制串行接口,接线只用 3 根,VCC、GND、DATA,而 SHT11 为双线制串行接口,接线有 4 根,相较于 DHT11 还需要一根 SCK 时钟线。DHT11 虽然也能满足一般的设计需求,但是相较于 SHT11 明显性能不足。此外还有最重 要的一点是本系统要通过 Proteus 软件来进行模拟仿真,然而 Proteus 软件里并没 有 DHT11 温湿度测量元件;所以综合考虑选用方案二来作为本次设计的温湿度采 集模块。
2。3。2。1 SHT11 的简介
SHT11 是瑞士 Scnsirion 公司推出的一款数字式温湿度传感器[10],凭借着其不 错的稳定性、响应速度、测量精度等特点在大棚管理、空调生产、煤矿监测等很 多方面得到了广泛的应用。整体特性如下:
·相对湿度和温度测量
·兼有露点计算输出功能
·全部校准,数字输出
·温度值分辨率为 14 位
·湿度值分辨率为 12 位
·可编程降至 12 位和 8 位
·卓越的长期稳定性
·无需额外部件
·超低能耗