LabVIEW控制Arduino采集DHT11温湿度数值(进阶篇—4)

目录

1、项目概述

2、项目架构

3、硬件环境

4、Arduino功能设计

5、LabVIEW功能设计

5.1、前面板设计

5.2、程序框图设计


1、项目概述

在多数情况下,测量温度的同时需要测量湿度,本篇博文将介绍使用DHT11温湿度传感器、Arduino Uno和LabVIEW组成温湿度测量系统,可用于粮仓等场合的温湿度监控。

DHT11数字温湿度传感器,是一款含有已校准数字信 输出的温湿度复合传感器,采用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性,内部包含一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件。DHT11传感器都经过实验室校准,校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信 的处理过程中要调用这些校准系数。采用单线制串行接口,超小的体积、极低的功耗,使系统集成变得简易快捷,信 传输距离可达20米以上。

关于LabVIEW控制Arduino在基础篇已经讲解过很多种类温度传感器的采集方法。具体可参见以下链接:

LabVIEW控制Arduino采集LM35温度传感器数值(基础篇—12)

LabVIEW控制Arduino采集热敏电阻温度数值(基础篇—13)

LabVIEW控制Arduino采集多路DS18B20温度数值(进阶篇—3)

2、项目架构

温湿度测量系统框图如下图所示:

在整个系统中,Arduino Uno作为下位机,负责DHT11的读写以及数据传输,LabVIEW编写的显示软件作为上位机,上下位机利用USB-TTL接口实现通信。

项目工程下载请参见:LabVIEW控制Arduino采集DHT11温湿度数值-单片机文档类资源 

3、硬件环境

需要将将DHT11温湿度模块的VCC、GND、DOUT引脚分别接至Arduino Uno控制板上的+5V、GND、数字端口2,还需要在DOUT与VCC之间串联5KΩ的上拉电阻。湿度测量系统硬件连接图如下所示:

4、Arduino功能设计 

Arduino Uno控制器负责读取LabVIEW上位机发来的温度和湿度采集命令,并读取DHT11从而获取温度或湿度的数据,通过串口发送回上位机LabVIEW软件。ArduinoUno控制器的程序代码如代码如下所示:

5、LabVIEW功能设计

LabVIEW上位机部分需要完成以下功能:

1、向下位机Arduino控制器发送温度采集命令,Arduino控制器通过串口接收上位机命令,完成温度数据的采集之后将数据回传,LabVIEW软件将回传的温度数据显示在前面板上;

2、向下位机Arduino控制器发送湿度采集命令,Arduino控制器通过串口接收上位机命令,完成湿度数据的采集之后将数据回传,LabVIEW软件将回传的湿度数据显示在前面板上。

5.1、前面板设计

LabVIEW前面板分为温度和湿度显示,温湿度测量系统的LabVIEW上位机前面板如下图所示:

5.2、程序框图设计

LabVIEW上位机主程序的结构为顺序结构+While循环。首先,在顺序结构中的第-帧中,通过设置的串口 来初始化串口通信。然后,程序进入While循环和顺序结构,依次向Arduino Uno控制器发送温度和湿度测量的命令码,接收到返回的温度和湿度数据之后,显示在前面板上。最后,关闭串口通信。

为了保证通信的正确性,在数据帧中设置0X55和0XAA为校验帧,0X11为温度采集命令码,0X10为湿度采集命令码。LabVIEW上位机程序框图如下图所示:

项目工程下载请参见:LabVIEW控制Arduino采集DHT11温湿度数值-单片机文档类资源 

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