陕西理工学院毕业设计
（1）引脚介绍：
Pin1：(VDD)，电源引脚，供电电压为3～5.5V。Pin2：（DATA），串行数据，单总线。 Pin3:（NC），空脚，请悬浮。Pin4（VDD），接地端，电源负极。 （2）接口说明 ：
建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。 DHT11应用电路如图3.4所示。
图3.4 DHT11典型应用电路
（3）数据帧的描述：
DATA 用于单片机与 DHT11之间的同步和通信,采用单总线数据格式,每次通信时间为4ms左右,通信数据会分小数和整数部分。操作流程如下:
每一次完整的数据传输为40bit,先出高位。数据格式是8bit湿度整数数据和8bit湿度小数数据加上8bi温度整数数据和8bit温度小数数据，当数据传输正确时校验和的数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”得到结果的末8位。
例如：接受40bit数据如下：
0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111 1110 1110 湿度数据 温度数据 校验和
0000 0010 + 1000 1100 + 0000 0001 + 0101 1111 =1110 1110 湿度=65.2%RH 温度=35.1℃
当温度低于0℃时温度数据的最高位置1。 例如：-10.1℃表示为1000 0000 0110 0101
（4）电气特性：VDD=5V，T = 25℃，除非特殊标注。如表3.2所示。
表3.2 DHT11的电气特性 参数 供电 供电电流 采样周期
条件 DC 测量 平均 待机 秒
注:采样周期间隔不得低于1秒钟。
Min 3 0.5 0.2 100 1
Typ 5
max 5.5 2.5 1 150
单位 V mA mA uA 次
3.2.2 DHT11传感器模块电路
DHT11传感器连接STC89C51系列单片机相对比较简单。单片机的P2.0口用来发收串行数据，即数据口。连接传感器的Pin2（单总线，串行数据）。由于测量范围电路小于20米，建议加一个5K
第 7 页 共 39 页
陕西理工学院毕业设计
的上拉电阻，因此在传感器的Pin2口与电源之间连接一个5K电阻。而传感器的电源端口Pin1和Pin4分别接单片机的VDD和GND端。传感器的第三脚悬浮放置。DHT11传感器原件的电路图如图3.5所示：
图3.5 DHT11电路图
3.3显示模块
3.3.1 OLED显示屏简介
OLED是一种机发光二极管，它可以自发光，不需背光源，屏幕对比度高、厚度较薄、可视角度广、有很快的响应速度、使用环境温度范围较大。该屏有以下特点：
⑴ 0.96寸 OLED 有黄蓝，白，蓝三种颜色可选；其中黄蓝是屏上 1/4 部分为黄光，下 3/4 为蓝；而且是固定区域显示固定颜色，颜色和显示区域均不能修改；白光则为纯白，也就是黑底白字；蓝色则为纯蓝，也就是黑底蓝字。
⑵ 分辨率为 128*64
⑶ 多种接口方式；OLED 裸屏总共种接口包括：6800、8080 两种并行接口方式、3 线或 4 线的串行 SPI 接口方式、 IIC 接口方式（只需要 2 根线就可以控制 OLED ） ，这五种接口是通过屏上的 BS0~BS2 来配置的。
⑷两种接口的 Demo 板，接口分别为七针的 SPI/IIC 兼容模块，四针的IIC 模块。 如图3.6所示为IIC四针OLED屏幕
图 3.6 OLED屏正面、反面
第 8 页 共 39 页
陕西理工学院毕业设计
IIC OLED引脚说明如表3.3
表3.3 IIC OLED 12864 显示屏管脚说明
管脚名称 管脚说明 GND 电源地
VCC 电源正（3～5.5V）
SCL OLED 的 D0 脚，在 IIC 通信中为时钟管脚 SDA OLED 的 D1 脚，在 IIC 通信中为数据管脚
3.4报警模块 3.4.1蜂鸣器介绍
蜂鸣器是一体化结构的电子式讯响器。由直流电压供电，广泛应用于电话机、报警器、复印机、
[9]
计算机、打印机、汽车电子设备、定时器等产品中作发声器。 其主要分为电磁式蜂鸣器和压电式蜂鸣器两种类型。 3.4.2蜂鸣器工作原理
如图3.8所示为蜂鸣器工作原理图。
图3.8 蜂鸣器工作原理图
因为单片机的IO口驱动能力不够让蜂鸣器发出声音，所以我们通过三极管放大驱动电流，从而让蜂鸣器发出声音，如果程序控制单片机输出高电平，三极管导通，集电极电流通过蜂鸣器让蜂
[10]
鸣器发出声音；当输出低电平时，三极管截止，没有电流流过蜂鸣器，所以蜂鸣器不会发出声音。 3.5 温湿度调控模块 3.5.1继电器
电磁式继电器一般由铁芯、线圈、衔铁、触点等组成。本设计所用五角继电器为直流输入28-30V，最大输入电流为10A。如图为3.9为5角继电器实物图，图3.10为原理图。
图3.9 五角继电器实物图
第 9 页 共 39 页
陕西理工学院毕业设计
图3.10 五角继电器原理图
当4、5两端加上相应电压时，线圈就会有电流，产生电磁效应，衔铁将会在磁力吸引的作用下克服弹簧拉力吸向铁芯，而带动衔铁的动触点与2点吸合。当线圈断电后，电磁的吸力也随之消失，衔铁就会在弹簧的反作用力下返回3点，使1点与原来的3点吸合。这样吸合、释放从而达到开关
[11]
的目的。
3.5.2 温湿度调控模块
如图3.10位温湿度调控模块原理图
图3.10 温湿度调控模块原理图
当单片机IO口输出高电平时，通过三极管放大，集电极电流通过4、5点的电磁圈从而产生磁
场，会将1点的单刀双掷开关吸引到3点常开点上导通从而实现继电器的功能，外部用电器P1开始正常工作。当单片机IO口输出低电平时，三极管截止，4、5点的电磁圈没有电流经过不会产生磁场，1点开关由于自身弹性形变而弹回2点常闭点。
第 10 页 共 39 页
陕西理工学院毕业设计
4 系统软件设计
4.1主程序设计
在对本设计硬件部分做好认识后，需要建立程序框架的流程图，对整个设计划分软件模块，逐个模块实现其功能，最终把各个子模块合理的连接起来，构成总的程序。主程序首先要对整个系统进行初始化，然后将采集到的温湿度指令传给系统的主流程图如图4.1所示：
开始 初始化 延时 温湿度检测 显示屏显示 Y 温度高于上限 N 蜂鸣器报警 温度低于下限 对应继电器工作 N Y 蜂鸣器报警 对应继电器工作 Y 湿度高于上限 N 蜂鸣器报警 对应继电器工作 湿度低于下限 N Y
蜂鸣器报警 对应继电器工作 图 4.1 主程序流程图 第 11 页 共 39 页