基于8051单片机开发的湿度计设计

　　在本文中，单片机开发工程师分享了一个基于8051单片机开发的湿度计，这个方案比较简单，以供单片机初学者学习。

　　湿度传感器也称为湿度计，在本单片机方案中，其电路可以以5％的精度感测20％至95％的相对湿度（RH），湿度信息可以显示在16×2 LCD显示屏上。另外，在本单片机方案中，还提供了一个继电器，也就是说当湿度超过某个跳变点时，该继电器将被激活，执行某些操作。

　　一、DHT11湿度传感器

　　DHT11是一款低成本的湿度兼温度传感器，具有数字输出。电容法用于感测湿度，而热敏电阻用于测量温度。传感器可以以5％的分辨率感测20％至95％的相对湿度。温度测量最高可达50°C，分辨率为2°C。与单片机的通信是通过单线进行的。下图为基本的通信方案：

　　

　　与DHT11传感器的来回通信非常容易。DHT11的引脚2连接到单片机的端口引脚。连接方案如下图所示，DHT11的数据引脚（引脚2）需要一个外部10K上拉电阻。

　　

　　其通信协议原理如下，单片机首先将宽度为18mS的低电平信号发送到DHT11。收到此信号后，单片机拉起通信线，等待DHT11的响应。它最多需要2到40uS。然后DHT11拉低通讯线，并保持低电平80usS。然后DHT11拉高线路，并保持高电平80uS。然后DHT将线拉低50uS，下一个高脉冲将成为数据的第一位。数据以8位突发发送。脉冲串的每个高脉冲表示一个数据信号。数据位之间的50uS低信号只是间隔。数据位的逻辑通过测量其宽度来确定。26至28uS宽的脉冲表示“低”，而70uS宽的脉冲表示“高”。简单来说窄于50uS的脉冲可被视为“低”，宽于50us的脉冲可被视为“高”。数据脉冲串的前8位代表相对湿度的整数值，后8位代表相对湿度的十进制值，后8位代表温度数据的整数值，后8位代表十进制值对于DHT11，十进制值始终为零，我们仅在此方案中测量相对湿度。因此，我们只需要关注数据的前8位，这是相对湿度数据的组成部分。下图显示了湿度传感器的电路图。后8位代表相对湿度的十进制值，后8位代表温度数据的整数值，后8位代表温度数据的十进制值，对于DHT11，十进制值始终为零，我们正在测量仅在此方案中的相对湿度。因此，我们只需要关注数据的前8位，这是相对湿度数据的组成部分。下图显示了湿度传感器的电路图。后8位代表相对湿度的十进制值，后8位代表温度数据的整数值，后8位代表温度数据的十进制值，对于DHT11，十进制值始终为零，我们正在测量仅在此方案中的相对湿度。因此，我们只需要关注数据的前8位，这是相对湿度数据的组成部分。下图显示了湿度传感器的电路图。因此，我们只需要关注数据的前8位，这是相对湿度数据的组成部分。下图显示了湿度传感器的电路图。因此，我们只需要关注数据的前8位，这是相对湿度数据的组成部分。下图为湿度传感器的电路图：

　　

　　湿度传感器DHT11连接到8051单片机的P3.1。R8拉起DHT11和8051之间的通信线。该继电器由单片机的P2.0驱动。晶体管Q1切换继电器。R0是上拉电阻，R7限制Q1的基极电流。D5只是一个续流二极管。LCD显示器的数据线连接到单片机的端口0。控制线RS，R/E和E分别连接到单片机的P2.7，P2.6和P2.5引脚。R4设置显示的对比度。R5限制流过背光LED的电流。C9是一个旁路电容器。C8、C10和X1与时钟电路相关联。C11、R6和S2构成复位电路。

　　二、源代码

　　RS EQU P2.7

　　RW EQU P2.6

　　E EQU P2.5

　　ORG 000H

　　MOV DPTR，#LUT

　　SETB P3.5

　　CLR P2.0

　　MOV TMOD，#00100001B

　　MOV TL1，#00D

　　ACALL DINT

　　ACALL TEXT1

　　MAIN： MOV R1，#8D

　　SETB P3.5

　　CLR P3.5

　　ACALL DELAY1

　　SETB P3.5

　　HERE:JB P3.5，HERE

　　HERE1:JNB P3.5，HERE1

　　HERE2:JB P3.5，HERE2

　　LOOP:JNB P3.5，LOOP

　　RL A

　　MOV R0，A

　　SETB TR1

　　HERE4:JB P3.5，HERE4

　　CLR TR1

　　MOV A，TL1

　　SUBB A，#50D

　　MOV A，R0

　　JB PSW.7， NEXT

　　SETB ACC.0

　　SJMP ESC

　　NEXT:CLR ACC.0

　　ESC： MOV TL1，#00D

　　CLR PSW.7

　　DJNZ R1，LOOP

　　ACALL DINT

　　ACALL TEXT1

　　ACALL LINE2

　　ACALL TEXT2

　　ACALL HMDTY

　　ACALL CHECK

　　ACALL DELAY2

　　LJMP MAIN

　　DELAY1： MOV TH0，#0B9H

　　MOV TL0，#0B0H

　　SETB TR0

　　HERE5： JNB TF0，HERE5

　　CLR TR0

　　CLR TF0

　　RET

　　DELAY2:MOV R1，#112D

　　BACK:ACALL DELAY1

　　DJNZ R1，BACK

　　RET

　　CHECK:MOV A，R0

　　MOV B，#65D

　　SUBB A，B

　　JB PSW.7，NEXT1

　　ACALL TEXT3

　　SETB P2.0

　　SJMP ESC1

　　NEXT1:ACALL TEXT4

　　CLR P2.0

　　ESC1:CLR PSW.7

　　RET

　　CMD： MOV P0，A

　　CLR RS

　　CLR RW

　　SETB E

　　CLR E

　　ACALL DELAY

　　RET

　　DISPLAY:MOV P0，A

　　SETB RS

　　CLR RW

　　SETB E

　　CLR E

　　ACALL DELAY

　　RET

　　HMDTY:MOV A，R0

　　MOV B，#10D

　　DIV AB

　　MOV R2，B

　　MOV B，#10D

　　DIV AB

　　ACALL ASCII

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，B

　　ACALL ASCII

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，R2

　　ACALL ASCII

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“%”

　　ACALL DISPLAY

　　RET

　　TEXT1： MOV A，#“H”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“y”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“g”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“r”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“o”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“m”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“e”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“t”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“e”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“r”

　　ACALL DISPLAY

　　RET

　　TEXT2： MOV A，#“R”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“H”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“ ”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“=”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“ ”

　　ACALL DISPLAY

　　RET

　　TEXT3： MOV A，#“ ”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“ ”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“O”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“N”

　　ACALL DISPLAY

　　RET

　　TEXT4:MOV A，#“ ”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“O”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“F”

　　ACALL DISPLAY

　　MOV A，#“F”

　　ACALL DISPLAY

　　RET

　　DINT:MOV A，#0CH

　　ACALL CMD

　　MOV A，#01H

　　ACALL CMD

　　MOV A，#06H

　　ACALL CMD

　　MOV A，#83H

　　ACALL CMD

　　MOV A，#3CH

　　ACALL CMD

　　RET

　　LINE2:MOV A，#0C0H

　　ACALL CMD

　　RET

　　DELAY： CLR E

　　CLR RS

　　SETB RW

　　MOV P0，#0FFH

　　SETB E

　　MOV A，P0

　　JB ACC.7，DELAY

　　CLR E

　　CLR RW

　　RET

　　ASCII： MOVC A，@A+DPTR

　　RET

　　LUT： DB 48D

　　DB 49D

　　DB 50D

　　DB 51D

　　DB 52D

　　DB 53D

　　DB 54D

　　DB 55D

　　DB 56D

　　DB 57D

　　END