基于51单片机的DHT11应用

简介：
本项目介绍如何使用51单片机与DHT11温湿度传感器进行通信，采集环境中的温度和湿度数据，并通过LED或LCD显示。 在电子工程领域内，单片机是一种集成于单一芯片上的微型计算机，在各种控制系统中有广泛应用。51系列单片机以其简单易用、资源丰富而深受工程师喜爱。本教程将深入讲解如何使用DHT11传感器来获取并显示环境的温度和湿度。 DHT11是一款数字温湿度传感器，它集成了温度与湿度检测功能，并通过单总线（One-Wire）通信协议进行数据交换。其优点包括低功耗、体积小及价格低廉等特性，非常适合用于DIY项目或小型物联网应用中。 我们需要了解51单片机的IO口操作方法。每个端口都可以设置为输入或输出模式，并通过编程控制这些端口与外部设备交互。在这个案例中，我们将选择一个空闲的IO口连接到DHT11的数据引脚以接收传感器发送的信息。 接下来需要理解的是DHT11的通信协议。该传感器采用脉冲长度调制（PWM）方式传输数据，每个数据位由长、短电平脉冲组成，并且每组脉冲之间有一定间隔时间。主机——即51单片机需精确测量这些脉冲的时间来解码接收到的数据。 在实际编程过程中，我们需要编写一段驱动代码解析DHT11的返回信息。这通常包括发送启动信号、读取并校验数据等步骤。启动信号是约20ms的低电平脉冲，在此之后，DHT11会回应一个大约40ms的低电平脉冲以表明它已准备好传输数据。随后51单片机会依次接收总共40位的数据（包括一位用于校验）。 读取这些数据时，我们需要对每个脉冲进行计数，并根据其长度判断是“0”还是“1”。这通常需要使用到单片机的定时器和中断功能来实现。一旦接收到所有数据后，我们需执行校验以确保信息无误；如果通过了验证，则可以利用这些读取的数据。 另外，在屏幕上显示温度与湿度值时需要用到12864显示屏——一种常见的液晶显示器（具有128x64个像素点）。为了实现这一功能，我们需要编写初始化屏幕、设置坐标及写入字符或图形等显示驱动程序。51单片机可能需要通过SPI或I2C接口与该屏通信，并为此准备相应驱动代码。 在实际应用中还需注意一些细节问题如错误处理机制的建立、延时函数的应用以及电源管理策略等等，确保所有部分都准备好后可以将51单片机、DHT11传感器和显示屏连接起来并运行程序以显示实时温湿度值。 综上所述，在基于51单片机使用DHT11的过程中涉及到了多个方面：如IO操作方法掌握、通信协议理解能力培养、数据解析技能获取及显示驱动编程技巧积累等。通过学习与实践，可以为自己的项目增添更多功能。