【分享】吴泽 黄炳坤 DHT11温湿度传感器

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作品简介：

一、引言

温湿度测量在许多领域如工业生产、农业种植、智能家居等有着重要的应用。本设计旨在利用迪文屏结合温湿度传感器构建一个温湿度测量系统，实现对环境温湿度的准确测量与直观显示。

二、系统总体设计

（一）设计目标

实现温湿度的精确测量，温度测量精度达到±2℃，湿度测量精度达到±5%RH。

迪文屏能够实时显示温湿度数值，显示界面清晰、直观。

系统具有一定的稳定性，能够长时间稳定运行。

（二）系统组成

温湿度传感器模块

选用[DHT11]，该传感器具有高精度、快速响应的特点。它能够将环境中的温湿度物理量转换为电信号，其测量范围为温度：0- 50℃，湿度：20- 90%RH。

迪文屏模块

型号为[EKT043E]，具有高分辨率显示、触摸功能。迪文屏作为系统的显示终端，负责接收温湿度传感器的数据并进行显示，同时还可提供简单的人机交互功能（如设置报警阈值等，可根据需求添加）。

电源模块

为整个系统提供稳定的电源供应。根据系统各组件的电压需求，使输出电压为5V，输出电流满足系统最大功耗需求。

三、硬件设计

[url=]（一）温湿度传感器电路设计[/url]

传感器的电源引脚连接到电源模块的相应输出端，根据传感器的电气特性，可能需要添加滤波电容来稳定电源。例如，在电源引脚附近添加[电容值]μF的陶瓷电容。

传感器的数据输出引脚（如果是数字传感器）连接到迪文屏（或微控制器）的相应输入引脚。如果是模拟传感器，则需要连接到微控制器的模拟输入引脚，并根据传感器的输出特性，可能需要添加信号调理电路，如放大器、电阻分压网络等，以将传感器输出信号调整到合适的范围。

（二）迪文屏电路设计

迪文屏的电源接口连接到电源模块，按照迪文屏的电气规格要求，确保电源的稳定性和正确性。

如果迪文屏与温湿度传感器（或微控制器）通过通信接口连接，如I2C接口，连接对应的SDA和SCL引脚；如果是SPI接口，则连接相应的MOSI、MISO、SCK和CS引脚。同时，根据通信距离和环境干扰情况，可能需要添加上拉电阻（对于I2C接口）或进行线路的屏蔽处理。

四、软件设计

迪文屏应用程序

  在迪文屏开发环境中，设计温湿度显示界面。界面包括温度数值显示区域、湿度数值显示区域，添加单位标识（如℃和%RH）。为了使界面更加美观和直观，设置不同的字体大小、颜色等。

根据需求，添加温度超过一定摄氏度（40℃）进行报警。数据接收与显示如果直接与温湿度传感器通信，编写通信程序，按照传感器的通信协议接收温湿度数据，并将数据显示在相应的区域。如果通过微控制器转发数据，则与微控制器建立通信连接，接收微控制器发送过来的温湿度数据，并进行显示。对接收的数据进行格式处理，确保显示的数值符合实际的温湿度范围和精度通过DGUS_V7.647进行设计操作，建立模型，设计参数，将其编程进而录入迪文屏中展示其功能。

实物展示及演示视频如下：

https://b23.tv/T7uFEz1

五、系统测试

（一）硬件测试

使用万用表对温湿度传感器电路、迪文屏电路和微控制器电路（如果有）的电源引脚进行电压测量，确保电源电压正常。

检查各个电路之间的连接线路是否正确连接，通信引脚之间是否短路或断路。对于通信线路，可以使用示波器观察通信信号的波形，判断通信是否正常。

（二）软件测试

1、功能测试

测试温湿度传感器驱动程序能否正确初始化传感器并读取准确的温湿度数据。可以通过将传感器置于已知温湿度环境下（如使用温湿度标准箱），对比读取的数据与标准值是否一致。

测试迪文屏应用程序能否正确显示温湿度数据。在软件中设置不同的温湿度数据进行模拟发送，观察迪文屏的显示是否正确。

2、稳定性测试

长时间运行系统，观察温湿度测量值是否稳定，迪文屏显示是否正常。在测试过程中，可以模拟一些干扰因素，如电源波动、电磁干扰等，检查系统的抗干扰能力。

六、总结

本设计通过合理的硬件选型和软件设计，构建了一个基于迪文屏的温湿度测量系统。在设计过程中，硬件电路的设计确保了各个组件之间的正常连接和通信，软件程序的编写实现了温湿度数据的采集、处理和显示功能。通过系统测试，验证了系统的功能完整性和稳定性。然而，在实际应用中，还可以根据具体需求进一步优化系统的性能，如提高测量精度、增强系统的抗干扰能力等。在本次课程设计中还学习到了使用DGUS_V7.647进行操作完成图像硬件的开发及使用，接着应用Keil uVision5进行程序编程，丰富了我们的知识面，而且在项目开发中遇到很多问题，通过查询网上资料进行解决，极大的提高的我们的自学能力，通过这次电子课程设计为我们以后的工作路上打下基础，激励着我们共同进步。