簡易溫濕度無線檢測儀設計
2014-09-26 02:12:45洪燦軍
科技創新與應用 2014年29期
摘 要：本系統基于STC89C52RC單片機為控制核心，以AM2303為溫濕度傳感器，通過紅外傳感器進行數據通信，實現了多路溫濕度無線監控功能。系統由單片機小系統、無線模塊、溫濕度數據采集模塊、鍵盤及顯示顯示模塊組成。系統具有測量準確、穩定性高，精度高，使用方便等特點。
關鍵詞：單片機控制；溫濕度檢測；AM2303 紅外通訊
前言
濕度檢測儀是一種通過溫濕度探頭來測量瞬時濕度溫度和平均溫度濕度的精密型測量儀器，可用于應用于食品儲運、博物館文物、檔案管理、建材實驗、農業、林業及畜牧業、建筑驗收、重要醫衛場所、管路維護等。文章主要介紹一種簡易的溫濕度無線檢測儀的實現方法，該系統測量準確，精度高，結構簡單，成本低廉，易于使用。
1 系統方案
1.1 系統總體設計方案[1]
系統總體分為溫濕度采集電路（從機）和溫濕度選擇和顯示電路（主機）兩部分，如圖1所示。
圖1 系統總體框圖
1.2 各模塊方案選擇
1.2.1 無線模塊的選擇
采用紅外遙控系統。形成一個無線紅外的短距離的遙控系統。簡單的電路設計經過一體化紅外接收頭調制解調，實現數據的發送和接收。本方案具有電路簡單，程序處理方便，且成本低的優點。
1.2.2 顯示模塊及輸入設備
LCD液晶顯示+自制鍵盤。該方案功耗低，體積小，顯示內容豐富，具有友好的交互性。
2 各模塊原理分析與電路設計
2.1 無線通信模塊
主機與從機采用串口方式通信。在發送端使用555定時器組成一個多諧振蕩器，產生一個紅外傳感器需要的38KHz的震蕩頻率見圖2。
當放電管V截止時，電源VCC經R6對電容C4充電；當V導通時，C4經R7和放電管V放電。調節電位器Rp可改變R6和R7的比值，因此，也改變輸出脈沖的占空比q。由于tw1=0.7R1C，tw2=0.7R2C，所以震蕩周期T=tw1+tw2=0.7（R1+R2）C，因此占空比q為q==。如圖3所示。
當TXD為1時，555振蕩器工作，產生38KHZ的振蕩，使得紅外二極管能夠發送出去，當為0時，振蕩器不工作，紅外二極管不發射任何紅外波。
接收電路如圖4所示。U3為一體化紅外接收頭，自帶解調功能，可以很好的接收并轉換波形。得到數據后傳送到單片機中做顯示前的處理。
圖4 紅外接收模塊
由一體化紅外接收頭得到無線發送電路的波形后，經圖4紅外接收模塊處理，后由OUT傳送給單片機。
2.2 鍵盤、顯示和單片機最小系統模塊
圖5 鍵盤、顯示和單片機最小系統模塊
主機 從機
圖6 本系統整體軟件設計流程圖
中斷鍵盤采用7408芯片來完成效果，快速實現不同溫濕度數據轉換。顯示模塊按照手冊與單片機完成連接[2]。
3 系統軟件設計
系統使用C51語言編程，系統框圖及流程圖6。
（1）從機設計
從機等待主機選擇信號，接收到信號后判定需要接收的溫濕度的編號，接收溫濕度數據，并進行補償和處理，然后由串口通信發送數據[3]。主要在于對主機信號判定和發送的設計。
（2）主機設計
按鍵判定確定需要接收的溫濕度編號，并發送，等待從機數據接收。完成接收數據后，進行驗證數據正確性，正確后顯示數據。
4 測試與儀器
4.1 測試儀器選用
本系統正常工作后，進行實際測量，所用儀器如下：米尺、萬用表、示波器、信號發生器、美國艾示科RH390型溫濕度計（探頭類型電容式、露點 -30～100℃、濕球溫度 0～80℃、濕度精度 ±2%RH、溫度 -20～60℃、溫度精度 ±2℃）
4.2 數據檢測
4.2.1 距離檢測（見表1）
4.2.2 溫濕度檢測（見表2）
5 結束語
本系統基于STC89C52RC單片機為控制核心，單片機采集溫濕度傳感器信號，利用無線模塊的編碼譯碼能力，通過簡易的紅外傳感器對射進行數據通信，最后單片機控制LCD顯示。本設計沒有使用常用的紅外編碼解碼芯片，采用自制紅外紅外通信系統，達到低成本、低功耗，且具有良好的顯示和輸入交互性。
參考文獻
[1]丁彥闖，陳建權，王瑩.帶語音功能的溫濕度測量儀設計[J].電子測量技術，2008，3：：115-117.
[2]袁易君，褚玉芳.基于AVR單片機高精度溫濕度測量系統的研究[J].煤礦機械，2008，11：111-113.
[3]祝建科.一款簡單溫濕度測量儀的設計[J].電子世界，2014，9：195-197.
作者簡介：洪燦軍（1982-），男，浙江紹興人，工程師，從事建筑電氣工作。endprint
摘 要：本系統基于STC89C52RC單片機為控制核心，以AM2303為溫濕度傳感器，通過紅外傳感器進行數據通信，實現了多路溫濕度無線監控功能。系統由單片機小系統、無線模塊、溫濕度數據采集模塊、鍵盤及顯示顯示模塊組成。系統具有測量準確、穩定性高，精度高，使用方便等特點。
關鍵詞：單片機控制；溫濕度檢測；AM2303 紅外通訊
前言
濕度檢測儀是一種通過溫濕度探頭來測量瞬時濕度溫度和平均溫度濕度的精密型測量儀器，可用于應用于食品儲運、博物館文物、檔案管理、建材實驗、農業、林業及畜牧業、建筑驗收、重要醫衛場所、管路維護等。文章主要介紹一種簡易的溫濕度無線檢測儀的實現方法，該系統測量準確，精度高，結構簡單，成本低廉，易于使用。
1 系統方案
1.1 系統總體設計方案[1]
系統總體分為溫濕度采集電路（從機）和溫濕度選擇和顯示電路（主機）兩部分，如圖1所示。
圖1 系統總體框圖
1.2 各模塊方案選擇
1.2.1 無線模塊的選擇
采用紅外遙控系統。形成一個無線紅外的短距離的遙控系統。簡單的電路設計經過一體化紅外接收頭調制解調，實現數據的發送和接收。本方案具有電路簡單，程序處理方便，且成本低的優點。
1.2.2 顯示模塊及輸入設備
LCD液晶顯示+自制鍵盤。該方案功耗低，體積小，顯示內容豐富，具有友好的交互性。
2 各模塊原理分析與電路設計
2.1 無線通信模塊
主機與從機采用串口方式通信。在發送端使用555定時器組成一個多諧振蕩器，產生一個紅外傳感器需要的38KHz的震蕩頻率見圖2。
當放電管V截止時，電源VCC經R6對電容C4充電；當V導通時，C4經R7和放電管V放電。調節電位器Rp可改變R6和R7的比值，因此，也改變輸出脈沖的占空比q。由于tw1=0.7R1C，tw2=0.7R2C，所以震蕩周期T=tw1+tw2=0.7（R1+R2）C，因此占空比q為q==。如圖3所示。
當TXD為1時，555振蕩器工作，產生38KHZ的振蕩，使得紅外二極管能夠發送出去，當為0時，振蕩器不工作，紅外二極管不發射任何紅外波。
接收電路如圖4所示。U3為一體化紅外接收頭，自帶解調功能，可以很好的接收并轉換波形。得到數據后傳送到單片機中做顯示前的處理。
圖4 紅外接收模塊
由一體化紅外接收頭得到無線發送電路的波形后，經圖4紅外接收模塊處理，后由OUT傳送給單片機。
2.2 鍵盤、顯示和單片機最小系統模塊
圖5 鍵盤、顯示和單片機最小系統模塊
主機 從機
圖6 本系統整體軟件設計流程圖
中斷鍵盤采用7408芯片來完成效果，快速實現不同溫濕度數據轉換。顯示模塊按照手冊與單片機完成連接[2]。
3 系統軟件設計
系統使用C51語言編程，系統框圖及流程圖6。
（1）從機設計
從機等待主機選擇信號，接收到信號后判定需要接收的溫濕度的編號，接收溫濕度數據，并進行補償和處理，然后由串口通信發送數據[3]。主要在于對主機信號判定和發送的設計。
（2）主機設計
按鍵判定確定需要接收的溫濕度編號，并發送，等待從機數據接收。完成接收數據后，進行驗證數據正確性，正確后顯示數據。
4 測試與儀器
4.1 測試儀器選用
本系統正常工作后，進行實際測量，所用儀器如下：米尺、萬用表、示波器、信號發生器、美國艾示科RH390型溫濕度計（探頭類型電容式、露點 -30～100℃、濕球溫度 0～80℃、濕度精度 ±2%RH、溫度 -20～60℃、溫度精度 ±2℃）
4.2 數據檢測
4.2.1 距離檢測（見表1）
4.2.2 溫濕度檢測（見表2）
5 結束語
本系統基于STC89C52RC單片機為控制核心，單片機采集溫濕度傳感器信號，利用無線模塊的編碼譯碼能力，通過簡易的紅外傳感器對射進行數據通信，最后單片機控制LCD顯示。本設計沒有使用常用的紅外編碼解碼芯片，采用自制紅外紅外通信系統，達到低成本、低功耗，且具有良好的顯示和輸入交互性。
參考文獻
[1]丁彥闖，陳建權，王瑩.帶語音功能的溫濕度測量儀設計[J].電子測量技術，2008，3：：115-117.
[2]袁易君，褚玉芳.基于AVR單片機高精度溫濕度測量系統的研究[J].煤礦機械，2008，11：111-113.
[3]祝建科.一款簡單溫濕度測量儀的設計[J].電子世界，2014，9：195-197.
作者簡介：洪燦軍（1982-），男，浙江紹興人，工程師，從事建筑電氣工作。endprint
摘 要：本系統基于STC89C52RC單片機為控制核心，以AM2303為溫濕度傳感器，通過紅外傳感器進行數據通信，實現了多路溫濕度無線監控功能。系統由單片機小系統、無線模塊、溫濕度數據采集模塊、鍵盤及顯示顯示模塊組成。系統具有測量準確、穩定性高，精度高，使用方便等特點。
關鍵詞：單片機控制；溫濕度檢測；AM2303 紅外通訊
前言
濕度檢測儀是一種通過溫濕度探頭來測量瞬時濕度溫度和平均溫度濕度的精密型測量儀器，可用于應用于食品儲運、博物館文物、檔案管理、建材實驗、農業、林業及畜牧業、建筑驗收、重要醫衛場所、管路維護等。文章主要介紹一種簡易的溫濕度無線檢測儀的實現方法，該系統測量準確，精度高，結構簡單，成本低廉，易于使用。
1 系統方案
1.1 系統總體設計方案[1]
系統總體分為溫濕度采集電路（從機）和溫濕度選擇和顯示電路（主機）兩部分，如圖1所示。
圖1 系統總體框圖
1.2 各模塊方案選擇
1.2.1 無線模塊的選擇
采用紅外遙控系統。形成一個無線紅外的短距離的遙控系統。簡單的電路設計經過一體化紅外接收頭調制解調，實現數據的發送和接收。本方案具有電路簡單，程序處理方便，且成本低的優點。
1.2.2 顯示模塊及輸入設備
LCD液晶顯示+自制鍵盤。該方案功耗低，體積小，顯示內容豐富，具有友好的交互性。
2 各模塊原理分析與電路設計
2.1 無線通信模塊
主機與從機采用串口方式通信。在發送端使用555定時器組成一個多諧振蕩器，產生一個紅外傳感器需要的38KHz的震蕩頻率見圖2。
當放電管V截止時，電源VCC經R6對電容C4充電；當V導通時，C4經R7和放電管V放電。調節電位器Rp可改變R6和R7的比值，因此，也改變輸出脈沖的占空比q。由于tw1=0.7R1C，tw2=0.7R2C，所以震蕩周期T=tw1+tw2=0.7（R1+R2）C，因此占空比q為q==。如圖3所示。
當TXD為1時，555振蕩器工作，產生38KHZ的振蕩，使得紅外二極管能夠發送出去，當為0時，振蕩器不工作，紅外二極管不發射任何紅外波。
接收電路如圖4所示。U3為一體化紅外接收頭，自帶解調功能，可以很好的接收并轉換波形。得到數據后傳送到單片機中做顯示前的處理。
圖4 紅外接收模塊
由一體化紅外接收頭得到無線發送電路的波形后，經圖4紅外接收模塊處理，后由OUT傳送給單片機。
2.2 鍵盤、顯示和單片機最小系統模塊
圖5 鍵盤、顯示和單片機最小系統模塊
主機 從機
圖6 本系統整體軟件設計流程圖
中斷鍵盤采用7408芯片來完成效果，快速實現不同溫濕度數據轉換。顯示模塊按照手冊與單片機完成連接[2]。
3 系統軟件設計
系統使用C51語言編程，系統框圖及流程圖6。
（1）從機設計
從機等待主機選擇信號，接收到信號后判定需要接收的溫濕度的編號，接收溫濕度數據，并進行補償和處理，然后由串口通信發送數據[3]。主要在于對主機信號判定和發送的設計。
（2）主機設計
按鍵判定確定需要接收的溫濕度編號，并發送，等待從機數據接收。完成接收數據后，進行驗證數據正確性，正確后顯示數據。
4 測試與儀器
4.1 測試儀器選用
本系統正常工作后，進行實際測量，所用儀器如下：米尺、萬用表、示波器、信號發生器、美國艾示科RH390型溫濕度計（探頭類型電容式、露點 -30～100℃、濕球溫度 0～80℃、濕度精度 ±2%RH、溫度 -20～60℃、溫度精度 ±2℃）
4.2 數據檢測
4.2.1 距離檢測（見表1）
4.2.2 溫濕度檢測（見表2）
5 結束語
本系統基于STC89C52RC單片機為控制核心，單片機采集溫濕度傳感器信號，利用無線模塊的編碼譯碼能力，通過簡易的紅外傳感器對射進行數據通信，最后單片機控制LCD顯示。本設計沒有使用常用的紅外編碼解碼芯片，采用自制紅外紅外通信系統，達到低成本、低功耗，且具有良好的顯示和輸入交互性。
參考文獻
[1]丁彥闖，陳建權，王瑩.帶語音功能的溫濕度測量儀設計[J].電子測量技術，2008，3：：115-117.
[2]袁易君，褚玉芳.基于AVR單片機高精度溫濕度測量系統的研究[J].煤礦機械，2008，11：111-113.
[3]祝建科.一款簡單溫濕度測量儀的設計[J].電子世界，2014，9：195-197.
作者簡介：洪燦軍（1982-），男，浙江紹興人，工程師，從事建筑電氣工作。endprint
