简易温湿度无线检测仪设计
2014-09-26洪灿军
摘 要：本系统基于STC89C52RC单片机为控制核心，以AM2303为温湿度传感器，通过红外传感器进行数据通信，实现了多路温湿度无线监控功能。系统由单片机小系统、无线模块、温湿度数据采集模块、键盘及显示显示模块组成。系统具有测量准确、稳定性高，精度高，使用方便等特点。
关键词：单片机控制；温湿度检测；AM2303 红外通讯
前言
湿度检测仪是一种通过温湿度探头来测量瞬时湿度温度和平均温度湿度的精密型测量仪器，可用于应用于食品储运、博物馆文物、档案管理、建材实验、农业、林业及畜牧业、建筑验收、重要医卫场所、管路维护等。文章主要介绍一种简易的温湿度无线检测仪的实现方法，该系统测量准确，精度高，结构简单，成本低廉，易于使用。
1 系统方案
1.1 系统总体设计方案[1]
系统总体分为温湿度采集电路（从机）和温湿度选择和显示电路（主机）两部分，如图1所示。
图1 系统总体框图
1.2 各模块方案选择
1.2.1 无线模块的选择
采用红外遥控系统。形成一个无线红外的短距离的遥控系统。简单的电路设计经过一体化红外接收头调制解调，实现数据的发送和接收。本方案具有电路简单，程序处理方便，且成本低的优点。
1.2.2 显示模块及输入设备
LCD液晶显示+自制键盘。该方案功耗低，体积小，显示内容丰富，具有友好的交互性。
2 各模块原理分析与电路设计
2.1 无线通信模块
主机与从机采用串口方式通信。在发送端使用555定时器组成一个多谐振荡器，产生一个红外传感器需要的38KHz的震荡频率见图2。
当放电管V截止时，电源VCC经R6对电容C4充电；当V导通时，C4经R7和放电管V放电。调节电位器Rp可改变R6和R7的比值，因此，也改变输出脉冲的占空比q。由于tw1=0.7R1C，tw2=0.7R2C，所以震荡周期T=tw1+tw2=0.7（R1+R2）C，因此占空比q为q==。如图3所示。
当TXD为1时，555振荡器工作，产生38KHZ的振荡，使得红外二极管能够发送出去，当为0时，振荡器不工作，红外二极管不发射任何红外波。
接收电路如图4所示。U3为一体化红外接收头，自带解调功能，可以很好的接收并转换波形。得到数据后传送到单片机中做显示前的处理。
图4 红外接收模块
由一体化红外接收头得到无线发送电路的波形后，经图4红外接收模块处理，后由OUT传送给单片机。
2.2 键盘、显示和单片机最小系统模块
图5 键盘、显示和单片机最小系统模块
主机 从机
图6 本系统整体软件设计流程图
中断键盘采用7408芯片来完成效果，快速实现不同温湿度数据转换。显示模块按照手册与单片机完成连接[2]。
3 系统软件设计
系统使用C51语言编程，系统框图及流程图6。
（1）从机设计
从机等待主机选择信号，接收到信号后判定需要接收的温湿度的编号，接收温湿度数据，并进行补偿和处理，然后由串口通信发送数据[3]。主要在于对主机信号判定和发送的设计。
（2）主机设计
按键判定确定需要接收的温湿度编号，并发送，等待从机数据接收。完成接收数据后，进行验证数据正确性，正确后显示数据。
4 测试与仪器
4.1 测试仪器选用
本系统正常工作后，进行实际测量，所用仪器如下：米尺、万用表、示波器、信号发生器、美国艾示科RH390型温湿度计（探头类型电容式、露点 -30～100℃、湿球温度 0～80℃、湿度精度 ±2%RH、温度 -20～60℃、温度精度 ±2℃）
4.2 数据检测
4.2.1 距离检测（见表1）
4.2.2 温湿度检测（见表2）
5 结束语
本系统基于STC89C52RC单片机为控制核心，单片机采集温湿度传感器信号，利用无线模块的编码译码能力，通过简易的红外传感器对射进行数据通信，最后单片机控制LCD显示。本设计没有使用常用的红外编码解码芯片，采用自制红外红外通信系统，达到低成本、低功耗，且具有良好的显示和输入交互性。
参考文献
[1]丁彦闯，陈建权，王莹.带语音功能的温湿度测量仪设计[J].电子测量技术，2008，3：：115-117.
[2]袁易君，褚玉芳.基于AVR单片机高精度温湿度测量系统的研究[J].煤矿机械，2008，11：111-113.
[3]祝建科.一款简单温湿度测量仪的设计[J].电子世界，2014，9：195-197.
作者简介：洪灿军（1982-），男，浙江绍兴人，工程师，从事建筑电气工作。endprint
摘 要：本系统基于STC89C52RC单片机为控制核心，以AM2303为温湿度传感器，通过红外传感器进行数据通信，实现了多路温湿度无线监控功能。系统由单片机小系统、无线模块、温湿度数据采集模块、键盘及显示显示模块组成。系统具有测量准确、稳定性高，精度高，使用方便等特点。
关键词：单片机控制；温湿度检测；AM2303 红外通讯
前言
湿度检测仪是一种通过温湿度探头来测量瞬时湿度温度和平均温度湿度的精密型测量仪器，可用于应用于食品储运、博物馆文物、档案管理、建材实验、农业、林业及畜牧业、建筑验收、重要医卫场所、管路维护等。文章主要介绍一种简易的温湿度无线检测仪的实现方法，该系统测量准确，精度高，结构简单，成本低廉，易于使用。
1 系统方案
1.1 系统总体设计方案[1]
系统总体分为温湿度采集电路（从机）和温湿度选择和显示电路（主机）两部分，如图1所示。
图1 系统总体框图
1.2 各模块方案选择
1.2.1 无线模块的选择
采用红外遥控系统。形成一个无线红外的短距离的遥控系统。简单的电路设计经过一体化红外接收头调制解调，实现数据的发送和接收。本方案具有电路简单，程序处理方便，且成本低的优点。
1.2.2 显示模块及输入设备
LCD液晶显示+自制键盘。该方案功耗低，体积小，显示内容丰富，具有友好的交互性。
2 各模块原理分析与电路设计
2.1 无线通信模块
主机与从机采用串口方式通信。在发送端使用555定时器组成一个多谐振荡器，产生一个红外传感器需要的38KHz的震荡频率见图2。
当放电管V截止时，电源VCC经R6对电容C4充电；当V导通时，C4经R7和放电管V放电。调节电位器Rp可改变R6和R7的比值，因此，也改变输出脉冲的占空比q。由于tw1=0.7R1C，tw2=0.7R2C，所以震荡周期T=tw1+tw2=0.7（R1+R2）C，因此占空比q为q==。如图3所示。
当TXD为1时，555振荡器工作，产生38KHZ的振荡，使得红外二极管能够发送出去，当为0时，振荡器不工作，红外二极管不发射任何红外波。
接收电路如图4所示。U3为一体化红外接收头，自带解调功能，可以很好的接收并转换波形。得到数据后传送到单片机中做显示前的处理。
图4 红外接收模块
由一体化红外接收头得到无线发送电路的波形后，经图4红外接收模块处理，后由OUT传送给单片机。
2.2 键盘、显示和单片机最小系统模块
图5 键盘、显示和单片机最小系统模块
主机 从机
图6 本系统整体软件设计流程图
中断键盘采用7408芯片来完成效果，快速实现不同温湿度数据转换。显示模块按照手册与单片机完成连接[2]。
3 系统软件设计
系统使用C51语言编程，系统框图及流程图6。
（1）从机设计
从机等待主机选择信号，接收到信号后判定需要接收的温湿度的编号，接收温湿度数据，并进行补偿和处理，然后由串口通信发送数据[3]。主要在于对主机信号判定和发送的设计。
（2）主机设计
按键判定确定需要接收的温湿度编号，并发送，等待从机数据接收。完成接收数据后，进行验证数据正确性，正确后显示数据。
4 测试与仪器
4.1 测试仪器选用
本系统正常工作后，进行实际测量，所用仪器如下：米尺、万用表、示波器、信号发生器、美国艾示科RH390型温湿度计（探头类型电容式、露点 -30～100℃、湿球温度 0～80℃、湿度精度 ±2%RH、温度 -20～60℃、温度精度 ±2℃）
4.2 数据检测
4.2.1 距离检测（见表1）
4.2.2 温湿度检测（见表2）
5 结束语
本系统基于STC89C52RC单片机为控制核心，单片机采集温湿度传感器信号，利用无线模块的编码译码能力，通过简易的红外传感器对射进行数据通信，最后单片机控制LCD显示。本设计没有使用常用的红外编码解码芯片，采用自制红外红外通信系统，达到低成本、低功耗，且具有良好的显示和输入交互性。
参考文献
[1]丁彦闯，陈建权，王莹.带语音功能的温湿度测量仪设计[J].电子测量技术，2008，3：：115-117.
[2]袁易君，褚玉芳.基于AVR单片机高精度温湿度测量系统的研究[J].煤矿机械，2008，11：111-113.
[3]祝建科.一款简单温湿度测量仪的设计[J].电子世界，2014，9：195-197.
作者简介：洪灿军（1982-），男，浙江绍兴人，工程师，从事建筑电气工作。endprint
摘 要：本系统基于STC89C52RC单片机为控制核心，以AM2303为温湿度传感器，通过红外传感器进行数据通信，实现了多路温湿度无线监控功能。系统由单片机小系统、无线模块、温湿度数据采集模块、键盘及显示显示模块组成。系统具有测量准确、稳定性高，精度高，使用方便等特点。
关键词：单片机控制；温湿度检测；AM2303 红外通讯
前言
湿度检测仪是一种通过温湿度探头来测量瞬时湿度温度和平均温度湿度的精密型测量仪器，可用于应用于食品储运、博物馆文物、档案管理、建材实验、农业、林业及畜牧业、建筑验收、重要医卫场所、管路维护等。文章主要介绍一种简易的温湿度无线检测仪的实现方法，该系统测量准确，精度高，结构简单，成本低廉，易于使用。
1 系统方案
1.1 系统总体设计方案[1]
系统总体分为温湿度采集电路（从机）和温湿度选择和显示电路（主机）两部分，如图1所示。
图1 系统总体框图
1.2 各模块方案选择
1.2.1 无线模块的选择
采用红外遥控系统。形成一个无线红外的短距离的遥控系统。简单的电路设计经过一体化红外接收头调制解调，实现数据的发送和接收。本方案具有电路简单，程序处理方便，且成本低的优点。
1.2.2 显示模块及输入设备
LCD液晶显示+自制键盘。该方案功耗低，体积小，显示内容丰富，具有友好的交互性。
2 各模块原理分析与电路设计
2.1 无线通信模块
主机与从机采用串口方式通信。在发送端使用555定时器组成一个多谐振荡器，产生一个红外传感器需要的38KHz的震荡频率见图2。
当放电管V截止时，电源VCC经R6对电容C4充电；当V导通时，C4经R7和放电管V放电。调节电位器Rp可改变R6和R7的比值，因此，也改变输出脉冲的占空比q。由于tw1=0.7R1C，tw2=0.7R2C，所以震荡周期T=tw1+tw2=0.7（R1+R2）C，因此占空比q为q==。如图3所示。
当TXD为1时，555振荡器工作，产生38KHZ的振荡，使得红外二极管能够发送出去，当为0时，振荡器不工作，红外二极管不发射任何红外波。
接收电路如图4所示。U3为一体化红外接收头，自带解调功能，可以很好的接收并转换波形。得到数据后传送到单片机中做显示前的处理。
图4 红外接收模块
由一体化红外接收头得到无线发送电路的波形后，经图4红外接收模块处理，后由OUT传送给单片机。
2.2 键盘、显示和单片机最小系统模块
图5 键盘、显示和单片机最小系统模块
主机 从机
图6 本系统整体软件设计流程图
中断键盘采用7408芯片来完成效果，快速实现不同温湿度数据转换。显示模块按照手册与单片机完成连接[2]。
3 系统软件设计
系统使用C51语言编程，系统框图及流程图6。
（1）从机设计
从机等待主机选择信号，接收到信号后判定需要接收的温湿度的编号，接收温湿度数据，并进行补偿和处理，然后由串口通信发送数据[3]。主要在于对主机信号判定和发送的设计。
（2）主机设计
按键判定确定需要接收的温湿度编号，并发送，等待从机数据接收。完成接收数据后，进行验证数据正确性，正确后显示数据。
4 测试与仪器
4.1 测试仪器选用
本系统正常工作后，进行实际测量，所用仪器如下：米尺、万用表、示波器、信号发生器、美国艾示科RH390型温湿度计（探头类型电容式、露点 -30～100℃、湿球温度 0～80℃、湿度精度 ±2%RH、温度 -20～60℃、温度精度 ±2℃）
4.2 数据检测
4.2.1 距离检测（见表1）
4.2.2 温湿度检测（见表2）
5 结束语
本系统基于STC89C52RC单片机为控制核心，单片机采集温湿度传感器信号，利用无线模块的编码译码能力，通过简易的红外传感器对射进行数据通信，最后单片机控制LCD显示。本设计没有使用常用的红外编码解码芯片，采用自制红外红外通信系统，达到低成本、低功耗，且具有良好的显示和输入交互性。
参考文献
[1]丁彦闯，陈建权，王莹.带语音功能的温湿度测量仪设计[J].电子测量技术，2008，3：：115-117.
[2]袁易君，褚玉芳.基于AVR单片机高精度温湿度测量系统的研究[J].煤矿机械，2008，11：111-113.
[3]祝建科.一款简单温湿度测量仪的设计[J].电子世界，2014，9：195-197.
作者简介：洪灿军（1982-），男，浙江绍兴人，工程师，从事建筑电气工作。endprint
