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1、目 录1 概论41.1 前言41.2 主要研究内容和意义42 系统设计总体方案52.1 方案论证52.2 系统框图53 系统硬件电路设计73.1 单片机及相关电路73.2 模数转换模块123.3 环境温湿度数据采集模块153.4 NRF905无线模块183.5 控制模块234 软件设计244.1总体程序流程图设计244.2分模块程序设计255 系统调试285.1 PCB板制作元器件封装的选取和摆放285.2 电路板的调试285.3 软件调试295.4 软硬件结合调试296 总结30参考文献31致 谢 词32独撰声明33翻译资料34基于单片机的温度湿度采集显示控制系统作 者 张伟 指导老师：刘亚
2、军年级专业：2021级电子信息工程通讯方向摘 要：文中讨论采用STG89C52单片机为核心，NRF905无线模块作为桥梁来实现室内环境中温度和湿度的采集，传输；并通过LCD显示屏来查看温度和湿度的变化，及时做出调整的可能性。给出了无线采集模块，无线接收模块，LCD显示模块，控制模块及STC89C52单片机构成的温度湿度采集显示控制系统的设计方案。并详细介绍了无线模块的硬件组成和软件的工作流程。文章重点阐述了STC89C52单片机，无线采集模块，无线接收模块的特点和功能。采用这种方案，不必敷设电缆，节省了费用和时间。该系统体积小，精确度较高，数据传输可靠性高，功耗低，功能易扩展，适用于实验室，仓
3、库，家庭等多种应用领域。关键词：STC89C52单片机 LCD显示屏 NRF905无线收发 系统监测 温湿度传感器Based on single chip microcomputer temperature humidity Collection display and control systemAuthor: zhang wei guide teacher: liu YaJun(grade level 2021 professional: electronic and information engineering-communication direction)Abstrac ：This
4、 paper discusses the STG89C52 microcontroller as the core, NRF905 wireless module used as a bridge to achieve in indoor environment temperature and humidity of the collection, transmission; And through the LCD screen to see the change of the temperature and humidity, make timely adjust the possibili
5、ty. Given the wireless acquisition module, wireless receiving module, LCD display module, control module and STC89C52 single-chip computers.the temperature humidity collection display and control system design scheme. And introduces wireless module of hardware and software flow of work. This paper d
6、escribes the STC89C52 microcontroller, wireless acquisition module, wireless receiving module characteristics and function. Use this scheme, need not laying cable, save the cost and time. The system, small size, high accuracy, high reliability data transmission, low power consumption, the function i
7、s easy to expand, used in the lab, warehouse, the family, as well as a variety of applications.Key words:STC89C52microcontroller LCDdisplay theNRF905wireless transceiver monitoring system temperature and humidity sensor1 概论1.1 前言 随着现在社会对信息的采集，控制需求变得越来越重要，因而作为获取信息的手段如：传感器技术,无线技术也得到了显著地开展。而温度，湿度作为与人们生
8、活息息相关的信息元素也越发的得到重视，例如：在农业大棚生产、仓储管理、气象预测、生活起居及科学研究中对温度，湿度都有十分严格的要求。而这所需用到的方法就不得不提到传感器技术和无线技术的应用。传感器在环境数据采集方面扮演着重要的角色；再加上无线技术，便可以将很多的物体信息连接成一个网络。 环境温湿度数据采集在现代工业和人们的日常生活中都有重要的意义，它作为科学技术开展的一个综合性的结果，在越来越多的领域扮演着重要的角色，如何使数据采集的多样化，方便化和精度化是人们一直以来努力思考探索的方向。正是基于这种需要我设计了该套装置。基于单片机的温湿度采集显示控制动装置，预计通过无线技术来远程获取环境温湿
9、度参数，有效的防止了危险环境给人们带来的伤害。无线控制的移动平台可以很好的弥补远程操作而带来的不便。当然我这套装置只是探索性、实验性的去设计制作，肯定会存在许多的缺乏之处，希望在以后的研究中间改良加强。1.2 主要研究内容和意义 本设计主要包含无线采集模块系统，无线接收模块系统两大局部，能够实现对环境中温度，湿度的数据有效采集，传输，显示和控制；并以LCD显示的方式来提醒工作者及时了解环境中温湿度的变化，并及时作出适当的调整，保证环境中所需的正常温湿度。特别适用于农业大棚生产、仓储管理、气象预测、生活起居及科学研究中；也适用于家庭环境，有利于家人身心健康。而通过无线模块实现显得更加方便，快捷。
10、不仅减少了有线连接的繁琐，而且有效的防止了电气干扰，增加了系统的有效性。2 系统设计总体方案2.1 方案论证 用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法，早已无法满足现代科技开展的需要。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度可独立测量，而湿度却受其他因素大气压、温度的影响。利用STC89C52单片机强大的功能，同时结合智能传感器测量温湿度有快速和使用简便等特点，设计了一个温湿度采集系统来对温湿度进行实时监控。通过对实际环境的温湿度测量，证明了该系统硬件电路布局设计简单合理，体积小，功能齐全，精度高，本钱低，性价比相当高，是一款可以普及化的高精度温湿度参数检测仪。 本设计通过温湿度传感器来采
11、集环境中的温度和湿度数据。将数据处理后再通过无线采集模块将两种参数数据传输至无线接受控制模块，并用LCD液晶显示屏显示，让我们清晰的了解到环境中的温湿度情况。2.2 系统框图 根据设计要求及论证分析，本设计系统所包含的总体电路方框图如下列图1,图2所示：STC89C52单片机系统湿度传感器ADC0809数模转换NRF905发送无线模块温度传感器电源 5V图1 温湿度采集板STC89C52单片机系统NRF905接受无线模块LCD显示继电器控制电源 5V设备图2 温湿度显示控制板为了到达上述功能，主要设计的硬件模块有：单片机控制最小系统STC89C52单片机、模数转换模块ADC0809、温度传感器
12、模块(DS18B20)、湿度传感器模块HR31、无线传输接收模块(NRF905)、LCD12864液晶显示模块、控制模块。3 系统硬件电路设计3.1 单片机及相关电路3.1.1.STC89C52单片机简介 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16
13、位 定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35Mhz，6T/12T可选。 单片机STC89C52引脚图如图3所示：图3 STC89C52单片机引脚图下面就对本系统用到的STC89C52单片机的结构和功能进行介绍：STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器FPEROM-Flash Programabl
14、e and Erasable Read Only Memory 的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。STC89C52具体介绍如下：主电源引脚：2根；VCC(Pin40)：电源输入，接5V电源；GND(Pin20)：接地线；外接晶振引脚：2根；XTAL1(Pin19)：片内振荡电路的输入端；XTAL2(Pin20)：片内振荡电路的输出端；控制引脚：4根；RST/VPP(Pin9)：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位；ALE/PROG(Pin30)：地址锁存允许信
15、号；PSEN(Pin29)：外部存储器读选通信号；EA/VPP(Pin31)：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平那么从内部程序存储器读指令；可编程输入/输出引脚：32根；STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位8根引脚，共32根；PO口Pin39Pin32：8位双向I/O口线，名称为P0.0P0.7；P1口Pin1Pin8：8位准双向I/O口线，名称为P1.0P1.7 ；P2口Pin21Pin28：8位准双向I/O口线，名称为P2.0P2.7 ；P3口Pin10Pin17：8位准双向I/O口线，名称为P3.0P3.7。STC89C52主要功能如表1所示：表1 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统，8K可反复擦写Flash ROM32个双向I/O口，256x8bit内部RAM3个16位可
