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1、本科毕业论文题 目：温湿度远程监测节点的研制院 （部）： 信息与电气工程学院专 业： 电气工程与自动化班 级：姓 名： 学 号： 指导教师： 完成日期： 目 录摘 要IIIABSTRACTIV1前 言- 1 -1.1 课题研究的背景- 1 -1.2 国内外的研究现状- 1 -1.2.1 监控模式- 1 -1.2.2 数据通信方式- 3 -1.3 课题研究的目的和意义- 4 -2 硬件电路设计- 5 -2.1 系统硬件总体方案设计- 5 -2.2 单片机核心控制电路设计- 5 -2.2.1 单片机选型- 6 -2.2.2 复位电路设计- 8 -2.2.3 时钟电路设计- 9 -2.3 系统电源电
2、路设计- 9 -2.3.1 电源稳压芯片LM7805- 10 -2.3.2 5V稳压电源模块原理图- 10 -2.4 系统温湿度检测电路设计- 11 -2.4.1 数字温湿度传感器SHT11- 11 -2.4.2 SHT11传输原理及I2C总线- 13 -2.4.3 温湿度检测模块原理图- 14 -2.5 液晶显示模块电路设计- 15 -2.5.1 LCD1602- 15 -2.5.2 液晶显示模块原理图- 16 -2.6 无线模块电路设计- 17 -2.6.1 NRF24L01无线模块- 17 -2.6.2 无线模块原理图- 18 -2.7 报警电路设计- 19 -2.8 小结- 20 -3
3、 系统软件设计- 21 -3.1 系统软件方案设计- 21 -3.2 系统主程序流程图- 21 -3.3 系统各模块软件设计- 22 -3.3.1 温湿度采集子程序设计- 22 -3.3.2 液晶显示模块子程序设计- 31 -3.3.3 无线发射模块子程序设计- 37 -3.4 小结- 48 -4 总 结- 50 -谢 辞- 51 -参考文献- 52 -附 录- 53 - IV摘 要随着单片机技术、微机技术、自动控制技术的快速发展，在现代工业自动化系统中，单片机和微机的应用日益广泛。温度与湿度是衡量环境的一个重要指标，如今农场、粮库、一些大型展馆和医院等场合对温湿度有着较高的要求，由于监控范围
4、广，远程测控便提上了日程。本文设计了一种以AT89S51单片机为主控制单元的温湿度远程监测系统。本设计首先给出了系统总体方案，然后进行了硬件设计和相关器件选型，绘制了原理图和PCB，最后编写了系统功能模块程序。其中硬件部分主要包括AT89S51单片机核心控制系统，温湿度检测 、LCD液晶显示以及无线发射模块；软件部分主要包括主程序设计，温湿度测量处理、液晶显示及无线发射各模块子程序设计。该温湿度远程监测系统以SHT11数字温湿度传感器芯片检测温湿度，由LCD1602实时显示温湿度数据，并由NRF24L01无线模块把采集数据发送给远程设备，从而实现远程监测。 本设计的温湿度远程监测系统温湿度检测
5、精度高、成本低廉、可靠性高，可用于粮仓、大型展馆、医院等场合温湿度的远程监测。关键词：单片机；温湿度监测；LCD液晶显示；无线模块Development of Remote Temperature and HumidityMonitoring NodeABSTRACTWith single chip microcomputer technology, computer technology, automatic control technologys rapid development, in modern industrial automation systems, single chip
6、microcomputer and microcomputer is widely used. Temperature and humidity is an important measure of environmental indicators, now farms, grain storage, a number of large exhibition halls and hospitals, on the temperature and humidity with high demand, because of the wide range of monitoring, remote
7、monitoring and control is put on the agenda. This paper describes the design of a AT89S51 microcontroller as the control unit of the remote temperature and humidity monitoring system.The design gives of the overall scheme of the system firstly, then gives the hardware design and device selection, dr
8、awing a schematic and PCB, finally written the program of the functional modules system. The hardware part includes the AT89S51 microcontroller core control system, temperature and humidity detection, LCD liquid crystal display and wireless transmitting module; the software design includes the main
9、program, temperature and humidity measurement processing, liquid crystal display and wireless transmitting module subroutine design. The remote temperature and humidity monitoring system based on SHT11 digital sensor chip testing temperature and humidity, by LCD1602 real-time display of temperature
10、and humidity data, by the NRF24L01 wireless module to collect data and sent to the remote device, so as to realize remote monitoring. The design of temperature and humidity monitoring systems with high precision, low cost,and high reliability, so it can be applied to the granary, large exhibition ha
11、lls, hospitals and other occasions of remote temperature and humidity monitoring.分享到 翻译结果重试抱歉，系统响应超时，请稍后再试 支持中英、中日在线互译 支持网页翻译，在输入框输入网页地址即可 提供一键清空、复制功能、支持双语对照查看，使您体验更加流畅Key Words: Single chip microcomputer; temperature and humidity monitoring; LCD liquid crystal display; wireless module山东建筑大学毕业论文1前 言
12、1.1 课题研究的背景工业控制是计算机的一个重要应用领域，计算机控制系统正是为了适应这一领域的需要而发展起来的一门专业技术，它主要研究如何将计算机技术、通过信息技术和自动控制理论应用于工业生产过程，并设计出所需要的计算机控制系统。温度与湿度是衡量环境的一个重要指标。如今农场、粮库、一些大型展馆和医院等场合对温湿度有着较高的要求，由于监控范围广，远程测控便提上了日程。对环境温湿度进行监测，实时数据显示，以确保环境“符合规格”是至关重要的。在我们的生活中，我们要时刻关注环境的变化，只有很好的把握好环境的差异变化，我们才能更好的生存与发展。比如说在一些粮库，粮食的贮存，和温湿度是密切相关的，温湿度过
13、高或过低都容易使粮食变质腐烂，不利于长久保存，只有在适宜的温度和湿度下，才能使粮食保存时间更长，对人类的生活才能更有利，在生活中我们才能获取更大的效益。随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温湿度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温湿度的监测控制水平。本设计就是基于单片机AT89S51为主控制器的温湿度监测系统。 1.2 国内外的研究现状对于温湿度监控的研究要从监控模式和数据通信方式两方面来分析。1.2.1 监控模式(1) 基于温度计和湿度计的人工测量模式对于温湿度检测来说，最早采用的测量方式是人工方式测量。但由于人工方式存在人为误差的原因并且温度计
14、本身也存在误差比较大，反应比较慢的原因，导致这种温湿度测量方式效率比较低，同时抽样也不具有代表性。并且这种测量方式的应用环境也有很大的局限，进行检测的工作人员不可能直接到达一些危险的地带进行温湿度测量。(2) 分散仪表控制模式1) 基于温湿度传感器以单片机为核心的监控模式基于温湿度传感器以单片机为核心的监控模式是使用温湿度传感器对环境进行温湿度测量。温度传感器和湿度传感器的输出信号均为模拟信号，必须经过A/D转换，转换所得的数字信号由单片机接收，通过单片机对温湿度进行监控。这种监控模式的优点是温湿度的监控效率有了很大的提高，温湿度的实时数据可由LCD液晶显示屏进行同步的显示，缺点就是温湿度传感
15、器的初始输出信号均为模拟信号，模拟信号在传输过程中容易发生损耗，使传输的信息产生误差，从而影响到了整体的监控精度。2) 基于集成电路的监控模式基于集成电路的监控模式主要体现了集成电路技术的提高对温湿度监控领域的影响。随着集成电路技术的蓬勃发展，传统的基于模拟信号的温湿度传感器已经不能满足监控环境对系统的要求取而代之的是数字化的温湿度传感器。在这类新型的传感器当中，温湿度检测芯片，A/D转换模块，温度补偿模块等均被集成于统一的整体，这样做不仅仅使整体系统的结构得以很大程度上的简化，并且降低了温湿度信号在传输过程中所发生的损耗，提高了信号的抗干扰性，从而从整体上提高了系统的精度。大规模集成电路技术的发展为温湿度的数字化，网络化监控提供了技术上的可能。虽然在系统的效率和结构上有了很大的提高和发展，但基于集成电路的温湿度监控模式依旧仍是采用单片机监控的简单模式，属于分散的仪表控制模式。(3) 集中式计算机监控模式近些年来伴随着计算机技术的蓬勃发展，已有许多温湿度监控系统都纷纷采用了主机终端的监
