基于单片机的温湿度监测系统设计

项目概述

本项目基于单片机设计温湿度监测系统，系统主要功能如下：

• 读取DHT11 温湿度传感器数值，并在LCD屏幕实时显示。
• 每间隔5秒通过串口向电脑发送一次温湿度数据。
• 当温度或湿度超过设定值，小灯呼吸。
• 每隔20秒将温湿度保存到EEPROM中。
• 支持按键读取上次保存在EEPROM中的数据。

设计任务及要求

1. 读取温湿度传感器数据 (20分)

   • 使用DHT11传感器读取温湿度数据。

2. LCD显示 (20分)

   • 实时显示温湿度数据。

3. 按键控制 (10分)

   • 点击按键1，读取上次保存在EEPROM中的数据并显示。
   • 点击按键2，取消读取，屏幕不再显示上次读取的数据。

4. EEPROM数据保存 (20分)

   • 每隔20秒将当前温湿度保存到EEPROM中。

5. LED指示 (10分)

   • 温度超过设定阈值，小灯1呼吸；湿度超过阈值，小灯2呼吸。没超过是，小灯熄灭。

6. 串口数据传输 (20分)

   • 每隔5秒向电脑发送一次当前温湿度数据。

硬件设计

1. DHT11 温湿度传感器

• VCC：供电正极，接5V。
• DATA：数据引脚，接到单片机的P1.0引脚。
• GND：接地，接GND。

2. LCD显示屏

• VSS：接地，接GND。
• VDD：供电正极，接5V。
• VO：液晶对比度，通过调整电阻器来调整显示效果。
• RS：寄存器选择，接单片机的P2.0引脚。
• RW：读写选择，接GND。
• E：使能信号，接单片机的P2.1引脚。
• D0-D7：数据线，接单片机的P3.0-P3.7引脚。

3. 按键

• K1：接单片机的P1.1引脚。
• K2：接单片机的P1.2引脚。

4. EEPROM

• VCC：供电正极，接5V。
• GND：接地，接GND。
• CS：片选信号，接单片机的P1.3引脚。
• SK：时钟信号，接单片机的P1.4引脚。
• DI：数据输入，接单片机的P1.5引脚。
• DO：数据输出，接单片机的P1.6引脚。

5. LED

• LED1：接单片机的P2.2引脚。
• LED2：接单片机的P2.3引脚。

6. 串口

• TX：接单片机的P3.1引脚。
• RX：接单片机的P3.0引脚。

软件设计

1. DHT11温湿度传感器数据读取

使用单片机的P1.0引脚接收DHT11传感器的数据，通过解析数据计算出温湿度值。

2. LCD显示屏控制

使用单片机的P2.0、P2.1引脚控制LCD显示屏的显示，使用单片机的P3.0-P3.7引脚发送数据。

3. 按键控制

使用单片机的P1.1、P1.2引脚检测按键状态，点击按键1，读取上次保存在EEPROM中的数据并显示；点击按键2，取消读取，屏幕不再显示上次读取的数据。

4. EEPROM数据保存

使用单片机的P1.3-P1.6引脚控制EEPROM的读写，每隔20秒将当前温湿度保存到EEPROM中。

5. LED控制

使用单片机的P2.2、P2.3引脚控制LED的亮灭，当温度或湿度超过设定值，小灯呼吸，没超过时，小灯熄灭。

6. 串口数据传输

使用单片机的P3.0、P3.1引脚与电脑进行串口通讯，每隔5秒向电脑发送一次当前温湿度数据。