一、课题背景目的及意义

随着现代科学的发展，越来越多的科学技术被运用到实践中，比如温湿度检测及无线传输系统就被运用到农业中的温室大棚，其它工业控制、机械制造等其它领域^[1]。温湿度检测及无线传输系统能够检测当前环境下的温湿度，并显示出来，定时或在超过设定阈值时向指定号码发送信息，让人们便于监控。

温湿度检测及无线传输系统通过温湿度传感器对周围环境的温湿度进行检测，并显示出来，及时让人们能发现异常并及时进行有效措施，减少不必要的损失。鉴于其方便、易于维护和准确的优点，温湿度检测及无线传输系统已经在许多领域有了广泛运用。

二、国内外研究情况

目前，国外现代化温室的内部设施已经发展到比较完备的程度并形成了一定的标准，温室内的各环境因子大多由计算机集中控制，检测传感器也较为齐全，如温室内外的温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度、营养液浓度等，由传感器的监测基本上可以实现对各个执行机构的自动控制，如无级调节的天窗通风系统，湿帘与风扇配套的降温系统，由热水锅炉或热风机组成的加温系统，可定时喷管或滴管的灌溉系统，二氧化碳施肥系统，以及适用于温室作业的农业机械等。计算机对这些系统的控制已经不是简单的、独立的、静态的直接数字控制，而是基于环境模型上的监督控制，以及基于专家系统上的人工智能控制，一些国家在实现自动化的基础上正在向着完全自动化、无人化的方向发展。

在国内，温湿度控制系统广泛应用于社会生活的各个领域,适用于家电、食品、汽车、材料、电力电子等行业。随着科技水平的提高，嵌入式温度控制系统作为实现设备小型化、智能化和自主知识创新的重要元素，目前在国防、航空、交通、能源、工业、通信和人们日常生活等各个领域,越来越发挥着极其重要的作用^[2]。但由于国内的半导体产业起步较晚，基础比较薄弱，对温度传感芯片的设计和研究才处于起步阶段，与国际先进技术相比还存在相当大的差距。为此，相关的企业和部门正朝着更高的目标前进，做出了一系列积极的尝试和探索。在集成数字智能温度传感器领域，国内相关的设计和研究尚处于较基础的阶段。目前市场上流行的同类温度传感器诸如DS18B20，AD7416 ，AD7417，AD7418，AD590等，大多出自国外DALLAS、ADI等大公司。国内公司不仅相关产品少，而且已申请到的相关专利也比较少，除了厦门大学等高校申请的专利外 ，还有香港应用科技研究院、苏州纳芯微电子、北京中电华大电子设计、上海贝岭等少数研究机构或企业的专利，虽然其专利名称较大，但技术涉及点比较有限。因此，在集成数字温度传感器方面，我国尚有较大的发展空间。

三、系统总体设计方案

温湿度检测及无线传输系统能够检测环境中的温湿度，并具有监测功能的系统。该系统由单片机、温湿度检测模块、无线传输模块等部分组成，其中，单片机是整个系统的核心部分，如图1所示^[13]。

温湿度检测及无线传输系统的主要设计内容是：利用温湿度传感器和单片机对周边环境进行检测；利用无线传输系统进行数据传输；通过LCD显示温湿度；通过GSM网络发送信息^[12]。

温湿度检测及无线传输系统的主要工作过程：将温湿度传感器安装在需要监测温湿度的地方，当温湿度传感器处于工作状态时，温湿度传感器时时刻刻将信息发送给主机，主机进行处理并显示出来，定时或在数据超过设定阈值时向指定号码发送信息，以便监测。

图1 系统总框图

1. 系统硬件设计