溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

張建+李仁杰

【摘 要】溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于對(duì)環(huán)境要求較高的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。本文采用C8051F020單片機(jī)、DHT11溫濕度傳感器、LCD1602液晶顯示屏等部件設(shè)計(jì)了實(shí)現(xiàn)溫濕度的采集、顯示等功能的下位機(jī)系統(tǒng)，并且基于Visual C++ 6.0設(shè)計(jì)了對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢、分析及統(tǒng)計(jì)的上位機(jī)系統(tǒng)，通過(guò)RS-232實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)和下位機(jī)之間的通信。系統(tǒng)測(cè)試表明，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)能夠?qū)Νh(huán)境進(jìn)行更好的監(jiān)測(cè)和分析，適用于各種領(lǐng)域。

【關(guān)鍵詞】溫濕度；檢測(cè)；采集

0 引言

隨著科技的飛速發(fā)展和普及，高性能設(shè)備越來(lái)越多，各行各業(yè)對(duì)溫濕度的要求也越來(lái)越高。傳統(tǒng)的溫濕度監(jiān)測(cè)模式是以人為基礎(chǔ)，依靠人工輪流值班，人工巡回查看等方式來(lái)測(cè)量和記錄環(huán)境狀況信息。在這種模式下，不僅效率低下不利于人才資源的充分利用，而且缺乏科學(xué)性，許多重大事故都是由人為因素造成的，人工維護(hù)缺乏完整的管理系統(tǒng)。而溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)就可以解決這樣的人才資源浪費(fèi)、管理漏洞等問(wèn)題。本文基于單片機(jī)[1]和Visual C++[2]相結(jié)合的方式設(shè)計(jì)了溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中溫濕度數(shù)據(jù)的獲取通過(guò)下位機(jī)完成，溫濕度數(shù)據(jù)的處理通過(guò)上位機(jī)完成。

1 下位機(jī)系統(tǒng)

下位機(jī)系統(tǒng)以C8051F020單片機(jī)為主控模塊，DHT11傳感器為溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊，LCD1602液晶顯示屏為采集到的溫濕度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊，RS232為下位機(jī)與上位機(jī)之間的通信方式[3]，主要功能是將下位機(jī)采集到的溫濕度數(shù)據(jù)傳送給上位機(jī)。下位機(jī)系統(tǒng)工作流程如圖1所示。

依據(jù)下位機(jī)的主要功能設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的下位機(jī)系統(tǒng)實(shí)物圖如圖2所示。

2 上位機(jī)系統(tǒng)

上位機(jī)系統(tǒng)主要基于Visual C++6.0平臺(tái)開發(fā)，主要功能為采用串行通信方式接收下位機(jī)傳送的溫濕度數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)分析等。上位機(jī)系統(tǒng)功能框圖如圖3所示。

圖3所示上位機(jī)系統(tǒng)中對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的接收主要通過(guò)MSComm控件實(shí)現(xiàn)，對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢功能主要通過(guò)ADO方式對(duì)Access數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)

本文通過(guò)以單片機(jī)為主的下位機(jī)和以VC為主的上位機(jī)的聯(lián)合設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫濕度的實(shí)時(shí)測(cè)試、顯示、存儲(chǔ)等功能。下位機(jī)系統(tǒng)測(cè)得的溫濕度數(shù)據(jù)如圖4所示。圖中，H代表濕度值，T代表溫度值。

通過(guò)上位機(jī)將溫濕度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在Access數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)讀取歷史數(shù)據(jù)并結(jié)合當(dāng)前數(shù)據(jù)就可以繪制出溫濕度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)曲線，如圖5所示。

圖5中采用雙坐標(biāo)同時(shí)繪制了溫度、濕度的數(shù)據(jù)曲線圖。結(jié)合圖4、圖5可以看出本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能。

4 結(jié)論

本文通過(guò)C8051F020單片機(jī)、DHT11溫濕度傳感器、LCD1602液晶屏、Visual C++6.0、Access數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)了溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫濕度的實(shí)時(shí)采集、顯示、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)等功能。通過(guò)系統(tǒng)測(cè)試表明該系統(tǒng)具有精度高、實(shí)時(shí)性好、穩(wěn)定性好、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]宋彩利，孫友倉(cāng)，等.單片機(jī)原理與C51編程[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2008.

[2]劉長(zhǎng)征.Visual C++串口通信及測(cè)控應(yīng)用實(shí)例詳解[M].北京：電子工業(yè)出版社，2014.

[3]楊金巖，鄭應(yīng)強(qiáng)，張振仁.數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]