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1、西昌学院毕业论文（设计） 题 目：基于无线传输的3路湿度采集系统 教 学 系：汽车与电子工程学院 年级、 专业：2008级电子信息工程（通讯方向） 学 生 姓 名：陈鹏州 学 号：0711102061 指 导 教 师：谢平 完 成 时 间：2012年5月23日毕业论文基于无线传输的电脑机房3路湿度采集系统作者：陈鹏州 指导老师：谢平（2008级电子信息工程）摘 要：本文设计以单片机作为主控器件，能够在计算机电脑机房里采集湿度数据并且通过无线收发模块将采集到的数据传输到远处的显示设备上，从而达到无线采集数据的目的，判断在这种条件下机房湿度是否合格。本次设计的研究内容包括无线模块的原理及应用、湿度
2、的检测、硬件设计、软件流程设计等。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。关键词 单片机 无线模块 数据采集 Wireless transmission based computer room3humidity acquisition systemAuthor: Chen Pengzhou Tutor: Xie Ping(2008 electronic and Information Engineering)Abstract:This design
3、 is based on SCM as the main control device, can in the computer room collection humidity data and through the wireless transceiver module transmits the collected data to the display device, so as to achieve the purpose of wireless data collection, judgment under conditions in which the room humidit
4、y is qualified. The design of the research content includes the principle and application of wireless module, humidity detection, hardware design, software design process. The article focuses on the STC89C52 MCU, wireless data acquisition module, a wireless receiving module features and functions. U
5、sing this scheme, not laying cable, saving cost and time. The system has the advantages of small volume, high accuracy, high reliability of data transmission, low power consumption, easy expansion of functionsKey words single chip wireless module data acquisition1目 录1概述11.1选题的目的和意义12 总体设计方案12.1 总体硬件
6、设计13 系统硬件电路设计33.1 单片机及相关电路33.2 模数转换模块53.3 湿度采集模块53.4无线模块（用NRF24L01实现无线传输）73.5 LCD1602液晶屏显示94 系统软件设计174.1 程序总体思路174.2总体程序流程图设计174.3分模块程序设计185 硬件与软件的测试185.1 硬件测试185.2 软件的测试195.3 调试中遇到的问题196 总结20参考文献21致 谢 词22独 撰 声 明23翻 译 资 料24 1 概述1.1 选题的目的和意义电脑的故障总是在不知不觉中发生的。有时候，昨天它还是好好的，今天就启动不了。理论上讲，电脑的寿命是无限的，但是，环境对电
7、脑的损坏却在不知不觉中积累着，直到有一天电脑出现故障。电脑在使用的过程中，环境条件对电脑的影响常常被人们忽视，然而，它对电脑的正常运行和有效利用却有着很大的影响。各种系列电脑的技术设备和信息记录介质，对环境条件的参数范围都有技术规定，超过和达不到这个规定，就会使电脑的可靠性降低，寿命缩短。其中，环境湿度对电脑影响最大，相对湿度过低，容易产生静电，对电脑造成干扰。相对湿度过高，会使电脑内部焊点和插座焊点的接触电阻增大。对电脑来说，湿度最好在3080之间。相对湿度过高，如超过80，那么雾化的危险就大大地增加了，会有结露现象，使元器件受潮变质。它会使电气触点的接触性能变差，甚至被锈蚀，还会导致电源系
8、统和电子元件的短路。相对湿度过低，则会使机械摩擦部分产生静电干扰，损坏元器件，影响电脑的正常工作。本系统采用无线传输多路采集电脑机房实时湿度数据，通过无线收发模块远距离传送，通过显示模块显示出湿度数据。可随时监控机房的湿度数据。达到控制机房湿度的目的。2 总体设计方案2.1 总体硬件设计本设计通过数据采集的采集电脑机房中的参数：湿度值。将数据处理后再通过无线模块将两种参数数据传输至LCD显示屏让我们了解机房里的情况从而判断工人们进入矿井是否是安全的。为了达到上述功能，主要设计的硬件模块有：单片机控制最小系统、模数转换模块、串口模块、湿度传感器模块、无线传输接收模块、液晶显示模块。发送板与接收板
9、总体框图如图1和图2所示。图1 发送板总体框图图2 接收板总体框图3 系统硬件电路设计3.1 单片机及相关电路3.1.1.单片机介绍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 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 STC89
10、X52 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3STC89C52单片机引脚图STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable 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
11、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，如果接高电平则从
12、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P0.0P0.7P1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P3.0P3.7STC89C52主要功能如表1所示。表1STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系统，8K可反复擦写Flash R
13、OM32个双向I/O口，256x8bit内部RAM3个16位可编程定时/计数器中断，时钟频率0-24MHz2个串行中断，可编程UART串行通道2个外部中断源，共6个中断源2个读写中断口线，3级加密位低功耗空闲和掉电模式，软件设置睡眠和唤醒功能3.2 模数转换模块3.2.1.ADC0809介绍ADC0809是美国国家半导体公司生产的CMOS工艺8通道，8位逐次逼近式A/D模数转换器。其内部有一个8通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通8路模拟输入信号中的一个进行A/D转换。是目前国内应用最广泛的8位通用A/D芯片 。ADC0809引脚图如图4所示图4 ADC0809模数转换引脚图
14、3.3 湿度采集模块3.3.1.HR31湿度数据采集环境湿度数据采集模块主要使用了HR31湿敏电阻传感器。HR31湿敏电阻是采用有机高分子材料的一种新型的湿度敏感元件，感湿范围宽，长期使用性能稳定，可以应用于仓储、车厢、居室内空气质量控制、楼宇自控、医疗、工业控制系统及科研领域等广泛的应用。HR31的特点有：优良的线性，高性价比，耗能低，测量范围广，响应迅速，抗污染能力强，性能稳定等。HR31实物如图5所示： 图5 HR31湿敏电阻实物图3.3.2.HR31湿敏电阻电路图HR31采集的数据必须通过ADC0809转换后和单片机相连。电路图如图6所示：图6 HR31连接电路图这里采用的是滑动变阻器
15、来保证传感器的正常工作。HR31功能指标如下所示：工作范围：2095%RH 60供电电压：1.5V AC(Max 正弦波)工作频率 ：500Hz2kHz额定功率 ：0.2mW(Max正弦波)中心值 ：（at251kHz 1V AC 60%RH正弦波）31.0k阻抗范围 ：（at251kHz 1V AC 60%RH正弦波）19.850.2k湿度检测精度：5%RH特性参数：at 1kHz单位：欧姆阻抗特性：at251V AC 1kHz注意事项：u 为防止极化现象，驱动传感器所用的电压或电流不应含有直流成分；u 请使用LCR交流电桥进行测量，请勿使用万用表测量；u 避免结露情况；u 推荐保存条件：温
