1.前言
随着时代的发展,便利成了人们所需求的,那么如何在照顾好宝宝休息的同时又可以为自己找到更多的休息时间成为亟待解决的问题。
宝宝体质较弱,生理功能还未成熟,也不具备完全适应和协调自己的身体能力,呵护宝宝成长不能有丝毫松懈。
可以影响宝宝休息质量的因素有温度、湿度等各类环境因素。为了使宝宝可以更加良好的成长,打造一个理想的睡眠环境是应当完成的,而为了让宝宝生活环境优化解决温湿度异常是最适宜的解决办法。
当然,智能婴儿床也应与其他智能设备相互联系,包括在限定时间内控制恒温器对房间进行温度调节或温度升高或降低。因此对如何高效感应温湿度变化和如何快速传递温湿度信息就成为我们的优化方向。
2. DHT11产品概述
数字温湿度传感器模块DHT11实物图
数字温湿度传感器模块DHT11原理
温湿度数字复合传感器系统中采用到的芯片是DHT11数字温湿度传感器,可以连续定时连续输出经过校准调整之后形成的温湿度数字信号。通过程序的形式来自动储存这些校准的系数信息存于传感器的OTP的内存表中,而当此时这些自动校准的系数又可以立即被直接送到传感器模块的模块内部程序来被调用以很方便的完成模块对要检测信号的各种信号参数进行的综合分析处理。
该系列传感器都含有NTC式测温电阻元件和电阻式感湿元件,并同时配有一套高性能设计的具有8位运算的单片机。为了能够让系统整合更加的方便简单和快捷采用了单线制和串口。该传感器体积尺寸超微小,耗电能量耗极高低,信号最高可有效传输距离远超20米,使之可以被应用与多给复杂场景。
2.1 DHT11数字温湿度传感器实现温度检测的控制时序
(1)触发DHT11采集数据
总线在保持状态空闲时为保持高电平,为等待DHT11指令的响应单片机就必须先将单片机总线被拉低,总线必须先使单片机总线被拉低至1至少8ms才能有效地保证DHT11单片机总线对起始信号可以进行有效侦测。
在从单片机DHT11上直接获取或接收到的来自单片机上的开始脉冲信号时,只有当等待的开始脉冲信号被完全结束掉后,才可能有一次可以再发出的约80US的低电平脉冲响应脉冲信号。当一个单片机完成了发送的开始脉冲信号,延时等待到发送20-40US的信号完毕后,将会自动切换到状态为输入,直到将来自类似于单片机DHT11的一个小于80US脉冲的低电平信号的完全脉冲发送信号结束,才算开始可以自动地判断到了下一步该单片机是否真的成功的发出超过了小于80US脉冲的高电平脉冲;而如果被确认为是,那我们就表示将会开始正式地开始由单片机对数据信号进行实时的采集。
(2)数字0信号时序
当DHT11输出数字0时,单片机将会读取到50 us的低电平信号,然后会读取到在26-28 us范围之内的高电平。
(3)数字1信号时序
当DHT11输出数字1时,单片机将会读取到50 us的低电平信号,然后会读取到在70 us
DHT11输出数字1与数字0的区别是高电平的时间差异,因此单片机在读取到高电平后,在延时30US后可以识别出总线此时的电平。
DHT11转换为低速模式的前提是完成对数据进行一次完整采集。
3.总结
为进一步配合我们对传统的数字温湿度传感器的检测分析技术方案的需要进行的综合与改进方案的研究设计,我们现主要是采取的就是以我们使用的DHT11数字温湿度传感器的技术中心为测试研究中心,对摇床温湿度参数的进行了实时的多点的连续的测量,以最终达到的完成了配合我们需要的是对摇床温湿度的环境适宜度参数的进行实时连续的多点综合检测分析及评估与设计优化的目的。本文系统采用了全数字LCD显示控制技术,单总线数字温度、湿度传感器控制等,实现了摇控床温湿度的自动多点检测控制及温湿度参数信号显示的多点自动实时数字显示与控制系统和温度超限自动检测并报警功能等自动化系统,保障了婴儿生活环境的舒适。
参考文献
[1]付文新,王洪丰.基于STM32单片机和DHT11温湿度传感器的温湿度采集系统的设计与实现[J].光源与照明,2022(03):119-121.
[2]徐鑫秀,赵士原.基于DHT11传感器的机房温湿度控制系统设计[J].现代信息科技,2020,4(14):57-59.DOI:10.19850/j.cnki.2096-4706.2020.14.016.
[3]李志伟,东伟,黄双成.基于DHT11的农业大棚温湿度监控系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2021(01):39-43.
[4]张可,王哲.智能婴儿摇摇床的设计[J].电子制作,2018(07):31-32.DOI:10.16589/j.cnki.cn11-3571/tn.2018.07.011.
作者简历：陈枨2021级衢州学院人工智能专业本科学生，指导教师叶文通。资助项目：大学生科技创新项目编号：2019R435008。