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号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号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，信号传输距离可达 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：

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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，通过设置的串口号来初始化串口通信。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