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基于STM32的DHT11温湿度控制系统仿真设计(仿真+程序+报告+讲解）

1.主要功能

结合实际情况，基于STM32F103单片机设计一个温湿度采集控制系统。该系统应满足的功能要求为：

1、以STM32为最小系统电路进行连接，用液晶显示屏显示温度、湿度、温度阈值，湿度阈值。

2、用DHT11温湿度传感器进行温湿度的测量。

3、可以通过按键可以设置温室度阈值。

4、当温度达到设置的阈值时，风扇进行转动，由此来达到散热降温的目的。当湿度不足设定的阈值时，加湿器开始工作。

主要硬件设备：STM32F103单片机、DHT11温湿度模块、按键、LCD1602液晶屏幕。

以下为本设计资料展示：

2.仿真

整体设计方案

该系统为温湿度采集控制系统，其主要的功能有：以stm32为最小系统电路进行连接，用液晶显示屏显示温度、湿度数据。同时用温湿度传感器进行温湿度的采集与测量。温湿度采集器可以通过按钮进行温湿度测量的转化。通过按键可以设置阈值。当温度达到报警的阈值时散热继电器开始工作，带动发动机进行转动，由此来达到散热的目的。当湿度达到一定的阈值时，加湿继电器开始工作，这里以LED灯亮代表工作。该系统就是采集室内温湿度，当不满足要求时自动进行室内温度、湿度的调整。

测试如下所示：

开始仿真后LCD1602第一行T显示检测的温度值，H显示湿度值。第二行的表示阈值。湿度低于阈值，加湿器开始工作。温度高于阈值，风扇启动，用于降温，可以通过按键调整阈值。

3. 程序

main函数

#include "main.h"
/****全局变量******************************************/
char lcd_dat1[20];//液晶第一行
char lcd_dat2[20];//液晶第二行
uint16_t temp_dat;//温度变量
uint16_t hum_dat;//湿度变量
uint16_t set_temp_dat=27;//设置温度变量
uint16_t set_hum_dat=50;//设置湿度变量
uint8_t setnum;//设置变量

/**********函数申明****************************************/
void ADC1_Init(void);
uint16_t Read_Adc1(uint8_t ch);//通道采样1次
uint16_t light_intensity(uint32_t dat);//光强函数;
void KEY_IO_Init(void);//按键初始化
void EXTIx_Init(void);//外部中断
void Relay_IO_Init(void); //控制继电器引脚io初始化
void EXTI0_IRQHandler(void);
void EXTI1_IRQHandler(void);
void EXTI2_IRQHandler(void);
/*****************************************
	main函数
*****************************************/
int main(void){
	uint8_t count_i;
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断向量分组 2
	//按键和继电器引脚初始化
	KEY_IO_Init();
	Relay_IO_Init();
	EXTIx_Init();//外部中断初始化
  LCD_init();    //LCD1602初始化
	LCD_clr();//LCD清屏幕
	
	DHT11_Init();//温湿度传感器初始化
	
	ADC1_Init();//adc采样初始化 用于ad类型传感器
	
	
	
	while(1){	
		count_i++;
		//if(count_i>50)
		{
			//传感器数据采集
			if(DHT11_ReadData())//温湿度采集
			{
				temp_dat=DHT11_GetTem();
				temp_dat=temp_dat/256;
				delay_ms(10);
				hum_dat=DHT11_GetHum();
				hum_dat=hum_dat/256;
			}

					//液晶显示：T温度  H湿度，
			sprintf(lcd_dat1,"T:%d    H:%d \n",temp_dat,hum_dat);//转换温度，湿度
			LCD_prints(0,0,lcd_dat1);//液晶显示第一行
			if(setnum==0)
			{
				sprintf(lcd_dat2,"  %d   %d   \n",set_temp_dat,set_hum_dat);///转换设置温度，设置湿度
				LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
			}
				if(setnum	== 1)
			{
				sprintf(lcd_dat2,"  %d^  %d  \n",set_temp_dat,set_hum_dat);///转换设置温度，设置湿度
				LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
			}
			if(setnum	== 2)
			{
				sprintf(lcd_dat2,"  %d   %d^  \n",set_temp_dat,set_hum_dat);///转换设置温度，设置湿度
				LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
			}
			if(setnum	== 3)
			{
				sprintf(lcd_dat2,"  %d   %d   ^\n",set_temp_dat,set_hum_dat);///转换设置温度，设置湿度
				LCD_prints(0,1,lcd_dat2);//液晶显示第二行
			}
		}
		if(temp_dat>set_temp_dat)//比较温度
			Relay1=1;
		else
			Relay1=0;
		if(hum_dat<set_hum_dat)//比较湿度
			Relay2=1;
		else
			Relay2=0;	
	}

}

4. 设计报告

部分内容：

该系统主要由stm32f103r6作为单片机最小系统、由DHTT1温湿度传感器、LM016L液晶显示屏、继电器、电机、LED灯、按键等硬件组成。

1主控制器选择

主控芯片采用STM32F103C6单片机，其管脚图下图所示。

图3.1 STM32F103C6引脚图

STM32F103C6是STM32系列单片机的典型产品，STM32单片机有很多个系列，其中包括基本型、USB基本型、增强型以及互联型几大系列，这写系列的STM32单片机都是具有性能高、功耗低、成本低等特点。其内部结构图如图 3.2所示：

图 3.2 STM32内部结构图

本课题采用的是STM32F103C6单片机芯片，这是是一款ARM M3内核的增强型微控制器，这款内核的工作频率是能够达到72MHz的，它拥有着128K字节的闪存和极其丰富的外设，如GPIO口，串口，定时器，中断，数模转换，实时时钟，看门狗，SPI，IIC，CAN总线等部分组成。STM32F103系列单片机的性能在同一个类别的产品中是最高的，它能够在-40°C -85°C温度下正常地进行工作，工作的电压范围为2V-3.6V，具有低功耗的节能工作模式，闪存存储器的容量为64K字节。

电源电路：本课题电源由USB接口提供5V直流电。

复位电路：按键SW1接入高电平到STM32内部NRST引脚，NRST上脉冲只要持续大于300ns的即可触发单片机复位。

晶振电路：外接8M晶振，通过倍频产生最高72MHz工作频率。

下载电路：本课题选用SWD下载电路，只需要引出SWDIO、SWCLK、VCC3.3V、GND，在MDK下载选项中选择SWD即可下载程序到单片机上。