温湿度远程监测节点的研制.doc

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 III ABSTRACT IV 1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 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 - 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 Humidity Monitoring Node ABSTRACT With single chip microcomputer technology, computer technology, automatic control technologys rapid development, in modern industrial automation systems, single chip 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 monitoring