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基于STM32的温湿度监控系统设计

温湿度的监测对于当前控制室内环境，改善室内环境起着重要的作用，为了

提高室内用户的舒适度，一般都会对室内的温湿度进行监控，通过监测温湿度的

变化情况来确定下一步的动作，例如在温室中严格监控室内温度，使得温室内的

植物能到最合适的生存环境。文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进

行了全面分析，通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。

标签：STM32；温湿度；ucosII系统；监控系统设计

此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯

片，DHT11为温湿度监测装置，搭载的是ucosII操作系统，显示设备为主控

ITL9438的彩屏，通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理，将

其以数字的形式显示在彩屏上，并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应

的动作，实现的室内温湿度的智能控制。

1温湿度监控系统设计

1.1温湿度监控系统硬件设计

系统主控芯片为STM32F103ZET6，除了必须的STM32单片机正常的驱动

的电路之外，彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏，而采集模块则是使

用的DHT11，如图所示为使用的DHT11的引脚图，可得知只要通过采集Dout

引脚的输出的电平变化，查看数据手册，根据DHT11的时序图写出相应的驱动

程序，驱动DHT11温湿度传感器。彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的

程序，移植到STM32上既可，而通过将Dout引脚上的高低电平变化，进行相应

的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上，通过内部的程序根据

比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较，使得进行下一步的温湿度调节动

作，通过向外部电路发送信号，例如温度高了，打开排风机降低室内的温度等措

施优先对温度的控制，这与空调的原理类似，但是系统比空调电路简捷的多。

DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式，单个数据引脚端口完成输

入输出双向传输。其数据包由5Byte（40Bit）组成。数据分小数部分和整数部分，

一次完整的数据传输为40bit，高位先出。DHT11的数据格式为：8bit湿度整数

数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其

中校验和数据为前四个字节相加，传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数

据（湿度、温度、整数、小数）之间应该分开处理。

1.2温湿度监控系统软件设计

此次的温湿度监控系统软件设计主要实在keil4中完成，操作系统为

UCOSII，将UCOSII系统移植到当前单片机上，并且建立相应的任务堆栈，通

过调用任务堆栈的形式实现系统运行，将DHT11的Dout引脚与PG11连接，PG11

引脚设置的为输入模式，用于采集Dout引脚的电平变化。开机的时候先检测是

否有DHT11存在，如果没有，则提示错误。只有在检测到DHT11之后才开始读

取温湿度值，并显示在LCD上，如果发现了DHT11，则程序每隔100ms左右读

取一次数据，并把温湿度显示在LCD上。同时会使用一个LED来指示程序运行

状况。

温湿度监控系统的软件设计主要分为的LED驱动程序、LCD驱动程序、

DHT11驱动程序以及STM32单片机的启动文件等几个部分，其中LCD驱动程

序主要是有屏幕生产厂家提供，并不需要自己編写，直接移植厂家提供的LCD

驱动程序即可，而设计者主要是编写的LED驱动和DHT11的驱动。DHT11并

不需要使用IIC接口或者是SPI接口，所以直接配置两个I/O引脚，通过DHT11

的读写时序编写相应的驱动程序即可，如图1中的’1时序和’’0时序’图。

通过图1中时序图，我们可以编写出DHT11相应的读函数与写函数，再通

过数据发送流程时序便可以写出DHT11的驱动程序。将上述几个主要的驱动程

序编写好之后，编写相应的DHT11数据处理函数，通过函数参数返回值将实际

的数据显示在LCD屏幕上。屏幕上显示的参数在主函数中的出现编