室内多点温湿度测量系统
2023-10-12 08:52:29
论文总字数:15106字
摘 要
本设计是一个以STC89C52单片机程序控制为基础,采用DHT11数字温湿度传感器,通过UTC1212无线通信模块实现多点温湿度无线测量,并用12864液晶显示屏显示,满足了多点测温湿场合短距离无线通信的需要。其单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。体积小,功耗低成为本设计的最佳选择。
关键字:温湿度测量,数字温湿度传感器,无线通信模块,单线制
Abstract:In recent years, with the rapid development of science and technology, most of the industrial production needs to use sophisticated machinery and equipment, these equipment high precision, high price, so in order to ensure their service life, the environment requirements are also very high, especially on the temperature and humidity control. In medicine and health, scientific research, national defense construction, temperature and humidity measurement system also has a deep impact. However, the common measurement method of temperature and humidity is relatively complex and requires the use of expensive calibration equipment. Therefore, the design of temperature and humidity controller has great practical significance.
Designed a based on STC89C52 Microcontroller program control,DHT11 digital temperature and humidity sensor is manily used,multi-point wireless measurement of temperature and humidity through UTC1212 wireless communication module, and 12864 LCD display to meet a multi-point temperature wet occasions short-range wireless communication needs.Its single-wire serial interface makes system integration quick and easy. Small size and low power consumption make the best choice for this design.
Key words:temperature and humidity measurement,digital temperature and humidity sensor,wireless communication module,single wire system
目录
1 绪论 4
1.1 系统背景 4
1.2 系统概述 4
2 方案论证 4
2.1 传感器部分 4
2.2 主控制部分 5
2.3 输出显示模块的选取 6
3 硬件电路设计 6
3.1 单片机STC89C52介绍 7
3.2 电源以及看门狗电路 8
3.3 温度采集电路 9
3.4 键盘以及显示电路 11
3.5 串行口通讯电路 13
3.6 无线收发模块电路 14
3.7 整体电路 17
4 软件设计 17
4.1 概述 17
4.2 主程序方案 17
4.3 各模块子程序设计 18
5 系统调试 23
5.1 分步调试 23
5.2 统一调试 24
总结 27
参考文献 28
致谢 29
附录一:电路原理图 30
1 绪论
1.1 系统背景
温、湿度在生产生活方方面面都有影响,像塑料大棚、医疗器械和其他生产过程当中,当温湿度不和标准时,物质的变质、物件性能降低等问题随之而来。在我们社会科技发展的同时,温湿度的控制越来越严格,由于对室内环境的要求较高故需要对环境温、湿度进行测量和监控;以前的温、湿度传感器都是经有线的方式传输数据,线路复杂冗余,不适合大范围或者异地多数量的测量,线路故障也很难排查,若设备重新布局则要重新布线等一系列问题,连线成本也相对要高,线路的老化问题也会影响设备的可靠性。在这样的时代大发展中,发明一种多点测量,能够及时测量、获得较高准度,并且能处理多点测量信息的温湿度系统就势在必行了。
1.2 系统概述
单片机控制是本设计的主要内容,DHT11温湿度传感器被多次利用,在无线传送模块和无线接收模块的帮助下,实现了设计最初目标的多点测量要求,液晶显示也是它的重要的一部分。一块无线收发模块和单片机构成了下位机的组成结构,加上多片温湿度传感器构成整个温湿度多点测量部分,同时也做到了数据采集跟传送的功能;上机位以另一个收发模块和单片机构成,温湿度的信息的上传与显示在显示模块的作用下实现。
为此,系统各模块的结构、原理需要很好地掌握,其相应的性能指标也需要知悉,而各模块的处理、显示和控制也需融会贯通。唯有对各个部分进行充分的分析了解,才能将这一系统原理应用于各个领域。
2 方法论证
温湿度检测系统可以同时测量多点,但是复杂的环境、传感器的无规则分布、控制室的距离较远都是目前所难以调节的实际问题。为了保证温度信号的及时采集,信号调整电路和转换电路就要认真设计,这样才能实现模拟信号到数字信号的转化和处理。但是,各种各样的操作问题会导致数据产生不小的偏差,这样设计出来的系统测出的数据,就很缺乏说服力,而且系统也非常不稳定。所以避免上面所面临的问题,温湿度测量系统由两个部分组成:选择温湿度传感器和设计主控单元。
2.1 传感器部分
方案一:
为了让测量范围可满足相应要求,热敏电阻是一种常规选择,但热敏电阻也存在问题,精度不准就是首要问题,而其难以重复、测量不稳定也是需要解决的,还有1摄氏度根本测量不到。所以在温度测量系统中,在实际应用上,转换电路就不能缺席了,不然计算机无法接收到模拟信号,这样测温系统就相对繁杂。另外,这种方案根本实现不了多点测量。
方案二:
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