基于单片机的无线环境监测课程设计
《2024年基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》范文
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《基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》篇一一、引言随着科技的不断发展,智能家居的概念越来越深入人心。
在人们的日常生活中,智能家居环境系统的重要性也日益突出。
然而,由于家居环境常常分布广泛且设备分散,传统的人工管理和监控方式效率低下且易出错。
因此,本文旨在设计一个基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统,实现对家庭环境的智能管理和实时监控。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过无线通信技术实现家居设备的互联互通,同时结合互联网技术实现远程监控。
系统主要由以下几个部分组成:传感器节点、单片机控制器、无线通信模块、云服务器和用户终端。
三、硬件设计1. 传感器节点:负责采集家居环境中的各种数据,如温度、湿度、光照强度等。
传感器节点通过简单的电路与单片机控制器相连,实现数据的实时传输。
2. 单片机控制器:作为整个系统的核心,负责接收传感器节点的数据,并根据预设的算法对数据进行处理。
同时,单片机控制器还负责控制家居设备的开关和模式。
3. 无线通信模块:采用无线通信技术,实现传感器节点与单片机控制器、云服务器以及用户终端之间的数据传输。
本系统采用低功耗的无线通信技术,以保证系统的稳定性和可靠性。
四、软件设计1. 数据采集与处理:单片机控制器通过传感器节点实时采集家居环境中的数据,并对数据进行预处理和存储。
同时,根据预设的算法对数据进行分析,以判断家居环境的状态。
2. 控制命令发送:根据数据分析的结果,单片机控制器向家居设备发送控制命令,实现设备的自动开关和模式切换。
3. 通信协议设计:为了实现传感器节点、单片机控制器、云服务器和用户终端之间的数据传输,需要设计一套可靠的通信协议。
本系统采用基于TCP/IP的通信协议,保证数据传输的稳定性和可靠性。
五、无线通信与云平台集成本系统的无线通信模块采用低功耗的通信技术,如ZigBee、Wi-Fi或蓝牙等,实现传感器节点与单片机控制器之间的数据传输。
基于单片机的室内环境监测系统设计
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基于单片机的室内环境监测系统设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活水平的提高,室内环境质量日益受到人们的关注。
室内环境监测作为保障居住环境和办公环境健康的重要手段,其重要性不言而喻。
本文旨在探讨基于单片机的室内环境监测系统的设计,旨在通过技术手段实现对室内环境参数的实时监测和数据分析,从而为用户提供舒适、安全的室内环境。
文章首先将对室内环境监测系统的背景和意义进行简要介绍,阐述其在实际应用中的价值和作用。
随后,将详细介绍基于单片机的室内环境监测系统的整体设计思路,包括系统的硬件组成、软件设计以及数据传输与处理等方面。
在硬件设计部分,将重点介绍单片机的选型、传感器的选择以及外围电路的设计。
在软件设计部分,将详细介绍系统的程序流程、数据处理算法以及用户界面设计。
将展示系统的实际运行效果,并对其性能进行评估。
本文的目的是为相关领域的研究人员和工程师提供一个基于单片机的室内环境监测系统设计的参考方案,同时也为普通用户提供一个了解室内环境监测技术途径的窗口。
通过本文的阐述,希望能够推动室内环境监测技术的发展,为改善人们的居住环境和生活质量做出贡献。
二、系统总体设计在基于单片机的室内环境监测系统设计中,总体设计是整个项目的核心部分,它决定了系统的基本架构和功能实现。
总体设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计方面,系统的核心是单片机,负责数据的采集、处理和控制。
我们选择了具有高性能、低功耗和易于编程的STC89C52单片机作为核心控制器。
为了监测室内的温度、湿度和空气质量,我们分别采用了DHT11温湿度传感器和MQ-135空气质量传感器。
DHT11具有响应速度快、抗干扰能力强等特点,而MQ-135则对有害气体具有较高的灵敏度。
系统还包括LCD1602液晶显示屏,用于实时显示监测数据;蜂鸣器,用于在空气质量超标时发出警报;以及按键模块,用于设置阈值和进行系统校准。
软件设计方面,我们采用了模块化编程思想,将系统划分为数据采集模块、数据处理模块、控制模块和显示模块等。
基于单片机的无线环境监测系统的设计__开题报告
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_沈阳大学本科毕业设计(论文)开题报告开题报告中涉及时间的都不填写字迹工整,严谨涂抹设计(论文)题目:基于单片机的无线环境监测系统的设计学院:信息工程学院专业、班级:08电子信息科学与技术***名:***指导教师(职称):涂斌斌不填年不填月不填日一、选题依据1.设计(论文)题目:基于单片机的无线环境监测系统的设计2.研究领域:无线监测系统3.设计工作的理论意义和应用价值单片机全称单片微型计算(Single Chip Microcomputer),就组成和功能而言,单片机正如一个微型计算机系统,其内部集成了中央处理器(CPU)、随机数据存储器(RAM)、只读程序存储器(ROM)定时器/计数器、输入/输出(I/O)接口电路和串行通信接口等主要功能部件。
在发展过程中单片机不断扩展各种控制功能,独立执行内部程序,本次设计就是在单片机的基础上进行开发的。
无线传输系统及信息采集以单片机为核心,由温度采集电路、湿度采集电路、多路开关电路、A/D转换电路、时钟电路以及复位电路组成,基于单片机对数字信号的高敏感性、可控性,温湿度传感器可以产生模拟信号,根据A/D 模拟数字转换芯片的性能,设计了以89c51基本系统为核心的一套监测系统。
该系统由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的,实现程序的存储、数据的实时显示和报警、数据辅助存储功能。
温湿度监测系统是在环境试验、科学研究(诸如种植、养殖、生物工程、化工工程)、工业生产等领域应用广泛的现场环境控制系统。
它能模拟各种环境条件,即按照实际要求精确控制环境的温度和湿度,为研究不同的生化过程创造了良好的环境条件。
因此,温湿度监测系统广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。
4.目前研究的概况和发展趋势信息采集系统是将非结构化的信息从大量的网页中抽取出来保存到结构化的数据库中的软件。
它可以从互联网上采集任意网页上的信息,并根据用户的设定从网页中分析提取出特定信息后整理并存放到指定的数据库中,同时提供个性化的信息定制及强大的全文检索能力。
基于无线环境监测系统的设计
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基于无线环境监测系统的设计————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:2编号淮安信息职业技术学院毕业论文题目基于ATmega16无线环境监测系统的设计学生姓名胡海洋学号71095034系部电子工程学院专业电子信息工程技术班级710950指导教师杜锋顾问教师二〇一二年六月摘要设计一个无线环境监测系统,以ATmega16单片机为控制核心,制作一个终端和2个节点,整个系统采用无线监测系统调制方式,终端能从节点获取节点的环境温度和光照信息,并且节点能够实现中继转发的功能。
实践结果表明,该系统能够通过无线的方式对环境温度进行监测。
环境监测是指通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势.随着科技的不断进步,特别是计算机技术和网络技术的不断发展,环境检测由经典的化学分析向仪器与计算机和网络相结合的方式,实现了无线环境的检测.本文中设计了一个无线环境检测系统.以ATmega16单片机为控制核心实际制作一个终端和2个节点,终端能从节点获取节点的环境温度和光照信息,并且节点能够实现中继转发的功能。
整个系统采用无线调制方式,收发都使用一个天线,终端发射信号时。
将欲传输的信息通过串口输出的电平控制本振的开断从而实现无线调制,后级使用丙类功放发射,接收端节点将天线上的信号进行放大,然后倍压检波,通过自适应比较器解调出数据,最后再向终端回传环境信息。
系统以ATmega16单片机作为终端和节点的主控芯片,光照探测山光敏电阻来实现,温度可由单片机内部自带的温度传感器得到,数据的调制、接收采用串口通信,使用VU口来控制天线的收发模式。
关键词:ATmega16单片机1602液晶显示无线温度传感目录摘要 (I)第一章绪论 (1)第二章总体设计方案 (3)2.1无线环境监测方案论证 (3)2。
2无线环境监测系统框图 (3)第三章系统硬件设计 (5)3.1单片机最小系统电路设计 (5)3。
基于单片机的多功能环境检测系统毕业设计
![基于单片机的多功能环境检测系统毕业设计](https://img.taocdn.com/s3/m/e24509767f21af45b307e87101f69e314332fa71.png)
基于单片机的多功能环境检测系统毕业设计××学院毕业设计(论文)题目:基于单片机的多功能环境检测系统设计作者:指导教师:专业:电气自动化时间:××学院毕业论文基于单片机的多功能环境监测系统设计——串口通信与界面设计The design of multifunction environmental monitoring based on single-chip——Serial communications and interfacedesign摘要随着工业技术的发展,环境问题已经成为全世界关注的问题。
近年来,水土流失、荒漠化、草原退化和物种减少;生态相当脆弱,自然灾害频繁;环境污染严重,直接危及社会、经济的发展。
人们已经认识到,为了保护环境,就将对环境的演化趋势、特点及存在的问题作进一步的细致的了解。
多功能环境监测是利用各种技术测定和分析生命系统各层次对自然或人为作用的反应或反馈效应的综合表征来判断和评价这些干扰对环境产生的影响、危害及其变化规律,为环境质量的评估、调控和环境管理提供科学依据。
本课题从国内外环境监测系统的研究现状出发,结合实际情况设计一个基于单片机的多功能环境监测系统。
本文主要负责串口通信及界面软件的设计。
其中,上位机软件主要以Windows XP为操作平台,采用Delphi7.0编写。
Delphi是一种可视化的、快速的应用程序,具有面向对象编程,支持团队开发,提供工程管理,对数据库的良好支持等特性,是一个集数据通信、存储、查询、处理于一体的综合性软件。
本设计能够实现以下功能:PC机通过串行口与下位机通信,将下位机采集到的温、湿度及光线数据在PC机上实时显示;对历史数据进行查询、分析、统计,并能将相应的结果打印出来。
关键词:温湿度;光线状况;上位机;串口通信AbstractWith the development of industrial technology, environmental issues have become the world's concern. In recent years, soil erosion, desertification, grassland degradation and loss of biodiversity; ecology very fragile and frequent natural disasters; environmental pollution, directly threatening the social and economic development. Environmental monitoring is the use of multi-function measurement and analysis technology system at all levels of life to natural or man-made role of response or feedback effects of the comprehensive characterization to determine and evaluate the impact of interference on the environment, endanger their trends, the environmental quality assessment, control and provide the scientific basis for environmental management.This topic embarks from the domestic and foreign environmental monitoring system's research present situation, the union actual situation designs one based on monolithic integrated circuit's multi-purpose environmental monitoring system. This article primary cognizance serial port correspondence and contact surface software's design. And, the superior machine software mainly take Windows XP as the service platform, uses the Delphi7.0 compilation. Delphi is one kind of visualization, the fast application procedure, has the object-oriented programming, supports the team to develop,provides the project management, to database characteristics and so on good support, is a collection data communication, the memory, the inquiry, processing in a body's comprehensive software.This design can realize the following function: PC machine through serial port and lower position machine correspondence, lower position machine gathering warm, humidity and optical fiber data on the PC machine real time display; Carries on the inquiry, the analysis, the statistics to the historical data, and can print the corresponding result.Key words:mperature and humidity;Lighting conditions;PC;Serial Communication目录第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2国内外环境监测现状及发展趋势 (2)1.2.1发展现状 (2)1.2.2发展趋势 (3)1.3本课题主要工作 (4)第二章系统设计总体方案 (5)2.1监测系统结构框图 (5)2.2监测终端的设计 (5)2.3通信方式的选择 (6)第三章上位机开发环境与主要技术 (8)3.1 上位机开发平台 (8)3.2 数据库方案的实现 (8)3.3 串口通信的实现方法 (9)3.3.1概述 (9)3.3.2串口通信API函数的实现原理 (11)3.3.2串口类的开发 (13)第四章使用SPComm控件实现串口通信 (14)4.1安装SPComm控件 (14)4.2 SPComm的主要属性,方法和事件 (14)4.2.1 属性 (14)4.2.2 方法 (15)4.2.3 事件 (15)4.3 SPComm的使用 (16)第五章上位机软件设计方案 (19)5.1系统设计概述 (19)5.2数据库平台的选择 (19)5.3串口通信在本系统中的实现 (20)5.3.1通信协议的设计 (20)5.3.2通信程序的开发 (24)5.4上位机程序的开发设计 (24)5.4.1系统登录模块 (25)5.4.2系统主界面模块 (26)5.4.3用户设置模块 (27)5.4.4历史数据查询模块 (28)结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附录 (34)第一章绪论1.1 课题背景随着人们对环境问题及其规律认识的不断深化,环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题,而且包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。
基于AVR单片机的无线环境监测仪设计
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基于AVR单片机的无线环境监测仪设计基于AVR单片机的无线环境监测仪设计随着现代工业的迅速发展,环境问题的威胁日益突出。
为了能够及时掌握环境变化情况,人们需要一种实时监测环境的仪器。
本文根据AVR单片机,设计了一种无线环境监测仪,能够实时监测环境指标,并将数据传输到电脑上进行处理和分析。
设计方案该无线环境监测仪主要由传感器、AVR单片机、无线模块及其他辅助电路组成,其方案如下:一、传感器模块:主要包括气体检测模块、温湿度检测模块、噪声检测模块。
通过这三个模块可以检测出环境中的气体浓度、温度、湿度和噪声大小等关键指标。
二、AVR单片机模块:采用Atmega16单片机芯片,可进行数据采集、处理和传输。
通过串口通讯功能,将各个传感器采集到的数据传输给上位机,支持PC软件和手机APP。
三、无线模块:采用ESP8266 WiFi模块,将数据无线传输到电脑上进行实时监测。
四、其他辅助电路:包括显示模块、电源模块等,能够辅助完成环境监测任务。
实现方法(1)设计传感器电路气体检测模块采用MQ-135传感器,温湿度检测采用DHT11传感器,噪声检测采用ADMP401 MEMS麦克风。
通过分别采集这三个传感器的数据,得出环境指标信息。
(2)设计AVR单片机电路AVR单片机通过串口通讯与ESP8266 WiFi模块进行通信,将传感器采集到的环境指标信息传输给电脑。
(3)设计无线模块电路该设计采用ESP8266 WiFi模块,通过声波配对连接上位机软件,将数据传输到电脑。
(4)完成电路布线和系统调试将上述设计完成的传感器、AVR单片机和WiFi模块等进行布线,并进行系统调试。
通过监测终端实时显示环境指标,方便用户了解环境状况。
总结本文基于AVR单片机设计了一种无线环境监测仪,实现了对环境指标的实时监测和数据传输。
该设计可以为环境监测提供重要数据支持,同时具有实现方便、成本低廉等特点。
该监测仪在环境保护、工业安全等领域具有广阔的应用前景。
《2024年基于单片机的室内环境监测系统设计》范文
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《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高,室内环境监测变得越来越重要。
为了实现室内环境的实时监测与控制,本文提出了一种基于单片机的室内环境监测系统设计。
该系统集成了传感器技术、单片机控制技术和无线通信技术,旨在为家庭和办公场所提供更为智能化的环境监测服务。
二、系统概述本系统主要由传感器模块、单片机模块、无线通信模块和上位机软件组成。
传感器模块负责监测室内环境的温度、湿度、光照强度等参数;单片机模块负责数据的采集、处理和传输;无线通信模块用于将数据传输至上位机软件;上位机软件则负责数据的显示、存储和分析。
三、硬件设计1. 传感器模块:本系统采用多种传感器,如温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,以实现对室内环境的全面监测。
这些传感器将环境参数转换为电信号,供单片机模块进行数据处理。
2. 单片机模块:单片机模块是本系统的核心,负责数据的采集、处理和传输。
本系统采用高性能的单片机,具有高速运算、低功耗、高可靠性等特点。
单片机通过与传感器模块的通信接口连接,实现对环境参数的实时采集。
3. 无线通信模块:无线通信模块用于将单片机模块采集的数据传输至上位机软件。
本系统采用无线通信技术,具有传输距离远、抗干扰能力强、功耗低等优点。
4. 上位机软件:上位机软件负责数据的显示、存储和分析。
本系统采用友好的界面设计,使用户可以方便地查看和操作数据。
同时,上位机软件还具有数据存储功能,可以将历史数据保存到数据库中,以供后续分析使用。
四、软件设计本系统的软件设计主要包括单片机程序和上位机软件两部分。
1. 单片机程序:单片机程序负责数据的采集、处理和传输。
程序采用循环扫描的方式,不断读取传感器模块的数据,并进行处理和存储。
同时,程序还具有与上位机软件通信的功能,将处理后的数据通过无线通信模块发送至上位机软件。
2. 上位机软件:上位机软件采用图形化界面设计,使用户可以方便地查看和操作数据。
基于单片机室内无线环境监控系统方案
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本科毕业设计(论文)基于单片机的室无线环境监控系统摘要我们知道温湿度是温室大棚种植里面关键的环境变量,因此对温度和湿度进行监控成为温室大棚种植的重要任务之一。
本系统是以温室大棚种植为背景,设计一个基于STC12C560S2单片机的温室无线环境监控系统,可以远程监控温度和湿度。
温湿度传感器DHT21采集到室的温度和湿度后,通过单总线将数据发送给上位机进行处理。
单片机把处理好的数据经过SPI接口传输给无线收发模块NRF905。
无线模块将数据进行打包,加上CRC检验码后,放入发送数据寄存器。
系统等待NRF905启动发送模式,然后把温室度的数据和接收端的地址一起发送出去。
下位机的NRF905无线模块不断地检测空中的电磁波。
当接收到与自身的地址相配的地址后,模块开始接收到数据。
对数据进行解包,去除CRC检验码后,无线模块把数据存储在数据接收寄存器。
下位机通过SPI接口读取数据,将温度和湿度显示在液晶屏上,同时判断是否需要启动报警。
系统采用C语言进行编程,同时可以通过按键对温度和湿度的报警围进行设定。
关键字:单片机,无线收发模块,温湿度传感器,室环境AbstractWe know that temperature and humidity are key environmental variables sin greenhouses planting,therefore to monitor temperature and humidity become one of the important tasks of greenhouses planting.This system is based on background of greenhouses planting.Designing a wireless environment monitoring system in greenhouse based on STC12C560S2 microcontroller. This system can remotely monitor and control temperature and humidity.After temperature and humidity sensors DHT21 have collected the indoor temperature and humidity, the data is sent to the mastermachine for processing through the single bus. MCU processesthe data and then transmit to NRF905 wireless transceiver module through SPI interface.After packaging data and adding the check code into thedata,wireless module puts the data into register. The system wait for NRF905 starting delivery mode, and then the data of greenhouse and address is sent together to the receiving end.TheNRF905 wireless module of slave machine continuously detects the electromagnetic waves in the air.When receiving matching address, the module began to receive data. To unpack the data after removing CRC check code, the wireless module stores the data in the data receive register. Slaver machine reads data from the SPI interface,and then displays the temperature and humidity on the LCD screen, and judges whether to start the alarm at the same time.System uses the C language to program, and can be set alarm range of temperature and humiditythrough the button.Key words:Single chip microcomputer, Wireless transceiver module, Temperature and humidity sensor, Indoor environment目录1 绪论11.1 课题研究的背景和意义11.2 我国温室种植的发展与研究现状11.3 论文研究的主要容22 室无线环境监控系统总体方案32.1 系统设计的基本思想32.2 系统总体架构32.3 系统软件开发环境43 系统器件方案选择63.1 单片机选型63.2 温湿度传感器的选择73.3 无线收发模块选择83.4 液晶显示屏与稳压器件的选择94 硬件设计104.1 温湿度传感器的电路设计104.2 无线模块电路设计114.3 无线模块的工作方式114.4 液晶显示电路125 系统软件设置155.1 软件设计的总体架构155.2 温湿度传感器程序设计175.3 无线模块程序设计225.4.1 无线模块寄存器配置245.4.2 发送程序设计275.4.3 接收数据程序设计295.4.4 数据显示程序设计315.4.5 报警电路程序设计33结论 30参考文献36致371 绪论1.1 课题研究的背景和意义温室大棚是一项重要的农业基础设施,通过温室给农作物提供适宜的湿度、水分、温度、空气、光照等生长条件,使农作物不受外界天气变化和季节变化的影响。
《2024年基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》范文
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《基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》篇一一、引言随着科技的发展,智能家居的概念日益普及,其旨在为人们的生活带来更为便捷、舒适的居住环境。
而随着无线通信技术的发展,无线智能家居系统的设计变得更为重要。
本设计以单片机为基础,结合无线通信技术,设计了一个可实现远程监控的智能家居环境系统。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器,采用无线通信技术进行数据传输,实现了对家居环境的实时监控与远程控制。
系统主要包括传感器模块、单片机控制模块、无线通信模块和远程监控模块。
三、硬件设计1. 传感器模块:传感器模块负责采集家居环境中的各种数据,如温度、湿度、光照强度等。
这些数据将被传输到单片机控制模块进行处理。
2. 单片机控制模块:单片机控制模块是整个系统的核心,负责接收传感器模块传输的数据,根据预设的算法进行处理,然后通过无线通信模块发送指令。
3. 无线通信模块:无线通信模块负责将单片机的指令传输到远程监控模块,同时接收远程监控模块的指令并传输给单片机控制模块。
4. 远程监控模块:远程监控模块可通过手机、电脑等设备实现对家居环境的远程监控与控制。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计以及远程监控界面的设计。
1. 单片机程序设计:单片机的程序设计主要包括数据采集、数据处理、指令发送等部分。
程序通过传感器模块采集家居环境中的数据,然后根据预设的算法进行处理,最后通过无线通信模块发送指令。
2. 远程监控界面设计:远程监控界面应具备实时显示家居环境数据、控制家居设备等功能。
界面设计应简洁明了,方便用户操作。
同时,应具备数据存储功能,以便于用户查看历史数据。
五、系统实现1. 数据采集与处理:传感器模块将采集到的数据传输给单片机控制模块,单片机根据预设的算法对数据进行处理,如进行温度、湿度的计算等。
2. 指令发送与接收:单片机通过无线通信模块发送指令给远程监控模块,同时接收远程监控模块的指令并执行。
3. 远程监控:用户通过手机、电脑等设备可实时查看家居环境数据,同时可对家居设备进行控制。
《2024年基于单片机的室内环境监测系统设计》范文
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《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着人们生活品质的提高,对居住环境的舒适度、健康性和安全性提出了更高的要求。
室内环境监测系统因此应运而生,它能够实时监测室内环境的各项指标,如温度、湿度、空气质量等,为人们提供一个舒适、健康的居住环境。
本文将介绍一种基于单片机的室内环境监测系统设计,以实现对室内环境的实时监测和智能控制。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心控制器,通过传感器模块实时采集室内环境的温度、湿度、空气质量等数据,经过单片机处理后,将数据显示在液晶显示屏上,并通过无线通信模块将数据传输至手机APP或电脑端进行远程监控。
同时,系统还可根据预设的阈值,通过控制模块对室内环境进行智能调节,如调节空调、加湿器等设备。
三、硬件设计1. 单片机模块:本系统采用STC12C5A60S2单片机作为核心控制器,其具有高性能、低功耗、易编程等优点,能够满足系统的实时性和稳定性要求。
2. 传感器模块:传感器模块包括温度传感器、湿度传感器和空气质量传感器,用于实时采集室内环境的各项数据。
3. 液晶显示屏模块:用于显示采集到的室内环境数据,方便用户查看。
4. 无线通信模块:采用Wi-Fi或蓝牙模块,实现数据的无线传输,方便用户进行远程监控。
5. 控制模块:通过继电器或PWM控制模块,实现对空调、加湿器等设备的智能控制。
四、软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和手机APP或电脑端的数据处理与显示。
1. 单片机程序设计:以C语言或汇编语言编写单片机程序,实现数据的采集、处理、显示及传输等功能。
程序应具有实时性、稳定性和可扩展性。
2. 数据处理与显示:手机APP或电脑端接收到数据后,进行数据处理和显示。
可通过图表、曲线等方式直观地展示室内环境的各项数据,方便用户查看和分析。
五、系统实现1. 数据采集:传感器模块实时采集室内环境的温度、湿度、空气质量等数据。
2. 数据处理:单片机对采集到的数据进行处理,如滤波、转换等,得到准确的数据值。
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《基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》篇一一、引言随着科技的进步和人们生活品质的提高,智能家居的概念越来越受到关注。
其中,无线智能家居环境远程监控系统以其便捷性、灵活性和实时性,成为了当前研究的热点。
本文将详细介绍一种基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统的设计思路和实现方法。
二、系统概述本系统采用单片机作为核心控制器,通过无线通信技术实现智能家居环境的远程监控。
系统主要包括环境信息采集模块、单片机控制模块、无线通信模块和远程监控中心四个部分。
其中,环境信息采集模块负责收集家居环境中的温度、湿度、光照等数据;单片机控制模块负责处理这些数据,并根据需要控制家居设备的运行;无线通信模块负责将数据传输到远程监控中心;远程监控中心则负责接收数据,并进行实时分析和处理。
三、硬件设计1. 环境信息采集模块:该模块采用传感器技术,包括温度传感器、湿度传感器、光照传感器等,用于实时采集家居环境中的各种数据。
2. 单片机控制模块:该模块以单片机为核心,负责处理环境信息采集模块传来的数据,并根据预设的逻辑控制家居设备的运行。
单片机采用低功耗设计,以保证系统的长期稳定运行。
3. 无线通信模块:该模块采用无线通信技术,如Wi-Fi、ZigBee等,将单片机控制模块处理后的数据传输到远程监控中心。
无线通信模块应具备低延迟、高可靠性的特点。
4. 远程监控中心:远程监控中心采用计算机或服务器作为硬件设备,负责接收无线通信模块传来的数据,并进行实时分析和处理。
此外,监控中心还应具备数据存储、查询和分析等功能。
四、软件设计软件设计包括单片机固件设计和远程监控中心软件设计两部分。
1. 单片机固件设计:单片机固件采用C语言或汇编语言编写,主要实现数据采集、数据处理、设备控制和通信协议解析等功能。
固件应具备低功耗、高效率的特点,以保证系统的长期稳定运行。
2. 远程监控中心软件设计:远程监控中心软件采用可视化界面设计,方便用户进行实时监控和操作。
基于单片机的室内无线环境监测系统设计与应用
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基于单片机的室内无线环境监测系统设计与应用一、概述随着科技的飞速发展和人们生活水平的提高,室内环境质量日益受到人们的关注。
无线环境监测系统作为现代智能家居的重要组成部分,具有实时监测、数据分析和远程控制等功能,为改善室内环境提供了有力支持。
本文旨在探讨基于单片机的室内无线环境监测系统的设计与应用,以期为相关领域的研究和实践提供参考。
基于单片机的室内无线环境监测系统,主要利用单片机作为核心控制器,结合传感器技术、无线通信技术以及数据处理技术,实现对室内环境参数(如温度、湿度、空气质量等)的实时监测和数据传输。
该系统具有成本低、功耗低、易于扩展和维护等优点,适用于家庭、办公室、学校等多种场所。
本文首先介绍了室内无线环境监测系统的研究背景和意义,阐述了系统设计的必要性和可行性。
接着,详细阐述了基于单片机的室内无线环境监测系统的硬件设计和软件设计,包括传感器的选型与连接、单片机的选型与编程、无线通信模块的配置与调试等方面。
本文还探讨了系统在实际应用中的性能表现和优化策略,为系统的进一步推广和应用提供了有力支持。
1. 介绍室内环境监测的重要性和需求随着科技的发展和人们生活水平的提高,室内环境质量与人们的健康和生活品质日益密切相关。
室内环境监测的重要性逐渐凸显,它不仅能够提供关于室内空气质量、温湿度、光照等关键环境参数的数据,还能帮助人们及时了解和改善居住环境,预防潜在的健康风险。
室内空气质量直接关系到人们的呼吸健康。
现代生活中,各种家具、装修材料释放的甲醛、苯等有害物质,以及室内吸烟、烹饪产生的油烟和颗粒物,都可能对人们的呼吸系统造成损害。
实时监测室内空气质量,特别是PMTVOC(总挥发性有机化合物)等关键指标,对保障人们健康至关重要。
温湿度也是影响室内舒适度的重要因素。
过高或过低的温度和湿度都可能引发身体不适,如感冒、呼吸道疾病等。
通过环境监测系统实时调节室内温湿度,可以创造更加舒适的居住环境。
光照条件也对人们的生理和心理健康有着不可忽视的影响。
(完整版)基于AVR单片机的无线环境监测系统毕业设计
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本科学生毕业论文论文题目:基于AVR单片机的无线环境监测系统学院:年级:2009级专业:电子信息工程姓名:学号:指导教师:年月日摘要本设计采用高速度低功耗单片机ATMEGA16L作为主芯片,无线收发芯片采用nRF24L01,温度采集芯片采用SHT10,LCD12864作为显示器,利用SPI口实现双向通信实现无线温湿度收发显示,SPI支持高速数据传输,从而满足了射频带宽的要求。
该系统集数据采集、无线数据通信、串行通信于一体,可以很方便地实现点对点的无线数据通信,由于采用较完善的软硬件设计和抗干扰措施,保证了系统工作的安全性和可靠性。
nRF24L01提供了强大的跳频机制以及大量的频道支持,功率小,功能简单,携带方便,开发简单快速,数据传输速率快,抗干扰能力强,可以用在许多特殊的场合,具有广泛的市场应用价值。
关键词ATMEGA16L;nRF24L01;SHT10;LCD12864;无线通信AbstractThis design USES the high speed, low power consumption ATMEGA16L as the main chip microcontroller, wireless transceiver chip adopt nRF24L01, temperature gathering chip adopt SHT10, LCD12864 as monitor and use SPI realize two-way communication wireless mouth humidity transceiver shows that SPI support high-speed data transmission, and satisfy the rf bandwidth needs. This system incorporates data acquisition, wireless data communication, serial communication at an organic whole, can be easily realized point-to-point wireless data communication, because use the software and hardware design and more perfectanti-disturbance measures, to ensure the security and reliability of the system works.NRF24L01 provides a powerful fh mechanism and a lot of channel support, power small, the function is simple, easy to carry, developing simple, fast, data transmission speed, stronganti-jamming capability, can be used in many special occasions, a broad market application value.keywordsATMEGA16L; NRF24L01; SHT10; LCD12864; Wireless communication目录摘要……………………………………………………………………………………………………………………………………………….错误!未定义书签。
基于单片机的室内环境监测系统设计
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基于单片机的室内环境监测系统设计一、引言近年来,随着人们对室内空气质量的关注日益增加,室内环境监测系统的需求也不息增长。
室内环境监测系统通过感知各种环境参数,如温度、湿度、空气质量等,来实时监测室内环境的状态,并提供相应的报警、控制等功能,为用户创设一个舒适健康的室内环境。
本文将阐述基于单片机的室内环境监测系统的设计思路和实现过程。
二、系统设计方案2.1 系统硬件设计本室内环境监测系统的核心硬件为单片机,其主要功能是采集传感器的数据并进行处理。
另外,还需配备用于触发报警和显示环境参数的模块。
详尽设计方案如下:2.1.1 单片机选择单片机是室内环境监测系统的核心控制器,其性能和功能直接影响系统的稳定性和可靠性。
本设计选择了性能较为稳定的STM32系列单片机,其具有较高的时钟频率和丰富的外设接口,可以满足本系统的需求。
2.1.2 传感器选择和毗连本系统需要采集温度、湿度和空气质量等环境参数,因此需要选择相应的传感器。
温湿度传感器一般接受DHT11或DHT22系列,空气质量传感器则选择MQ系列传感器。
传感器与单片机的毗连接受数字接口,通过串口通信方式进行数据传输。
2.1.3 报警和显示模块为了便利用户准时了解室内环境的状况,需要设计报警和显示模块。
报警模块选用蜂鸣器,当环境参数异常时触发报警,提示用户。
显示模块选用LCD显示屏,将实时环境参数以图形化方式展示给用户。
2.2 系统软件设计系统软件设计主要包括单片机的程序开发以及上位机软件的编写。
其中,单片机程序主要负责采集传感器数据、进行数据处理和控制报警显示模块;上位机软件主要负责与单片机进行数据交互、数据存储和用户界面的显示。
2.2.1 单片机程序开发单片机程序开发主要涉及到传感器数据采集和处理,接受中断处理方式,提高系统的实时性和稳定性。
程序中设置不同的阈值,当环境参数超出设定的范围时,触发报警和显示相应的提示信息。
2.2.2 上位机软件编写上位机软件编写主要用于与单片机进行数据通信和数据存储。
《2024年基于单片机的室内环境监测系统设计》范文
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《基于单片机的室内环境监测系统设计》篇一一、引言随着科技的发展和人们生活品质的提高,室内环境监测变得越来越重要。
基于单片机的室内环境监测系统设计,可以实现对室内温度、湿度、空气质量等参数的实时监测,并通过数据分析为人们提供舒适的居住环境。
本文将详细介绍基于单片机的室内环境监测系统的设计思路、实现方法和应用前景。
二、系统设计概述本系统以单片机为核心,通过传感器模块实现对室内温度、湿度、空气质量等参数的实时监测,并通过无线通信模块将数据传输至终端设备。
系统主要由单片机模块、传感器模块、无线通信模块和电源模块组成。
三、硬件设计1. 单片机模块:选用性能稳定、功耗低的单片机作为核心控制器,负责接收传感器数据、处理数据、控制无线通信模块等任务。
2. 传感器模块:包括温度传感器、湿度传感器和空气质量传感器,用于实时监测室内环境参数。
3. 无线通信模块:选用低功耗、传输距离远的无线通信模块,将数据传输至终端设备。
4. 电源模块:为系统提供稳定的电源,可采用可充电电池或外接电源供电。
四、软件设计1. 数据采集:通过传感器模块实时采集室内环境参数,包括温度、湿度和空气质量等。
2. 数据处理:单片机对采集的数据进行处理,包括数据滤波、数据转换等,以确保数据的准确性和可靠性。
3. 数据传输:通过无线通信模块将处理后的数据传输至终端设备,实现远程监控。
4. 显示与控制:终端设备接收数据后,可通过显示屏等方式实时显示室内环境参数,并可通过控制命令对系统进行控制。
五、系统实现1. 传感器与单片机的连接:将传感器模块与单片机连接,实现数据的实时采集。
2. 无线通信模块的配置:配置无线通信模块的参数,如通信频率、传输速率等,以确保数据的稳定传输。
3. 数据处理与显示:单片机对采集的数据进行处理后,通过显示屏等方式实时显示室内环境参数。
4. 系统调试与优化:对系统进行调试和优化,确保系统的稳定性和可靠性。
六、应用前景基于单片机的室内环境监测系统具有实时性、准确性和可靠性的特点,可广泛应用于家庭、办公室、医院等场所。
基于51系列单片机的无线环境监测仪的设计与制作
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基于51系列单片机的无线环境监测仪的设计与制作
周冬梅,王振国 (兰州交通大学电子与信息工程学院 甘肃兰州,730070)
摘 要:基于 51 系列单片机的无线环境监测仪以S T C 8 9 C 5 2 R C 单片机为核心,通过R F 1 1 0 0 无线收发模块,配以 外围电路实现指令发射、接收、信息处理、存储、控制等功能。传输采用4 3 3 M H z 载波、G F S K 调制方式。周边环境温 度和光照信息的监测采用 D S 1 8 b 2 0 和 R P R 2 2 0 传感器实现,整个系统的硬件设计由一个监测终端和一个实作的探测 终端构成。设计采用的器件,性价比高,功能完善。经测试,此设计能够高效的完成各种环境下信息的采集、处理 等。
图6 检测中心管理软件结构图
4 止轮器在线监测中心用户端可视化效果 停车场管理人员可以在系统监测中心客户端上查询
下位智能列车止轮器的实时工作状态参数以及设备运行
性能评估状况。 当 止 轮 器 传 感 器 参 数 变 化 超 出 阈 值 时 ,报 警 信 号 显
示界面提示异常轨道位置。并可通过切换至实时报警界面 观测发生异常止轮器的具体信息和当前列车停靠状态。
[3] 谢文和,刘 蕊.传感器及其应用[J].电子技术,2009(3),30. [4] 王 磊,王仲东.基于嵌入式系统和GPRS 技术的实时远程抄表监
控系统[J].兵工自动化,2006,25(10):73. [5] 刘运华等.浅谈车站防溜工作存在的问题与改进对策[J].牡丹
江大学学报,2005,第 14 卷第 6 期.
5 结 语 该环境监测系统通过大量的测试,运行较为可靠。能
较好的通过DS18B20 采集温度、通过RPR220 采集光照,并 实时将数据通过RF1100 无线传输模块传回监控端,由监控 端接收并处理,实现在各种环境下对温度和光照的监测。
单片机无线环境检测系统设计
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单片机无线环境检测系统设计摘要空气环境的恶化将直接影响人类的生存,其危害是巨大的。
在中国不少的地区将阴霾的天气作为一种天气危害的预警来进行播报,被称为“霾”或隐形杀手。
霾包括空气中的许多成分,主要包括PM2.5,PM0.1,PM10和空气中的有害重金属等。
几乎每年,城市雾霾现象严重超过标准,严重影响我们的健康。
因此,在设计外部环境进行检测时,要达到最大程度的保护。
本设计采用STC89C52作为控制单元设计的核心,用作空气粉尘GP2Y1010AU0F灰尘传感器的检测,采用DHT11作为空气的温度和湿度测试,LCD1602可以实时显示当前的温度和湿度值以及PM2.5。
并设置报警值,采用蓝牙无线模块,提高了数据的实时显示和处理能力。
本设计具有电路稳定,调试方便,测试精度高的优点。
关键词:PM2.5;单片机;粉尘浓度;GP2Y1010AU0F;DHT11;蓝牙1绪论当今社会的发展越来越快,人们对各种东西的要求也越来越高,毕竟有些东西的存在将会对自己的生活和健康有一定的影响,所以人们的研究也从未停止,现在的检测空气中PM2.5的仪器可以实时的检测出PM2.5的含量,当所检测出的数值超出安全范围就会及时报警已达到提醒人们的效果,这个产品的出现对生产过程中的意义将会更大。
2系统的方案整体设计本章节主要是对整个设计的器件的选型以及实现的具体的功能的一个分析,针对每个器件进行了详细的阐述,通过比较,最终得出了最佳的选择方案。
2.1设计的主要的内容本次设计是以STC89C52单片机为核心的单片机控制系统,其实现的主要的功能如下所示:(1)采用DHT11模块进行采集当前的温湿度数值。
采用PM2.5模块进行检测当前空气的PM2.5的污染程度。
(2)采用液晶显示屏显示检测的数值以及设置的上下限值。
(3)有三个按键,其可以实现设置对应的限值。
(4)采用蓝牙模块实现无线通信,其与手机端直接连接。
(5)可以将数据实时的通过蓝牙传到手机APP上,手机APP可以显示对应的数据,同时也可以通过手机APP端进行数据的上下限的设置。
基于单片机的无线环境监测课程设计
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物联网系统设计综合实践项目名称无线环境监测装置模拟专业班级物联网112班学生学号 2011133056学生姓名王海超指导教师惠鹏飞2014年11月23 日题目:无线环境监测装置模拟姓名:王海超班级:物联网112指导老师:惠鹏飞本设计用18D02温度传感器在探测端采集周围环境的温度数据,经过单片机处理,由NRF24L01无线模块发射传输至监测端,实时显示到液晶屏上。
同时,在监测端连接一个蜂鸣器,当俩无线模块连接出现问题时,蜂鸣器提示报警。
这样确保了对环境的实时监测。
摘要在科技飞速发展的今天,环境监测已经逐渐向现代化、自动化、科技化、科学化等发展,在农业、工作环境方面就显得尤为重要,特别是环境监测方面,怎样才能提高作物的产量、怎样的环境才是作物适应的,作物生长需要的什么样的温度、湿度,需要的光照度是多少;怎样才能在危险的区域施工而不用担心事故发生和减少因为外界环境变化而引起的事故。
这些信息我们怎样来获得,这就需要我们用科学的力量来解决这个问题,也正因如此,本课题就应运而生了。
本系统采用单片机为主控制器。
设计的主要思路是通过传感器监测环境温度、湿度的变化和光照的有无,并将采集的数据传输给单片机AT89S52进行初步处理,再通过带有自定义无线传输协议的电路传送给控制终端,并在控制终端上显示采集到的环境信息。
本课题主要由AT89S52单片机和NRF24L01无线传输模块制作一个监测探测,基于DS18B20、HS1101传感器及光敏电阻的温湿度和光强的自动检测系统,监测探测可以分别于各探测节点直接监测,并能传输当前探测到的环境温度、湿度和光照信息给终端节点,配合终端硬件设计完成整个终端部分的软件设计,目的是利用毕业设计的这段时间学习一种利用AT89S52型单片机对环境进行控制的方法。
关键词:单片机,NRF24L01,DS18B20,HS1101;AbstractIn technology rapid development today, environment monitoring has gradually to modernization and automation, technology and scientific development, such as in agriculture, working environment is particularly important, especially environment monitoring, how to increase crop yield, how to adapt to the environment is the crop, crop growth need what kind of temperature, humidity, need what is the light; How to in dangerous area construction and don't worry accidents and less because of external environment change and cause accidents. The information we can get, this needs we use the power of science to solve this problem, also because of this, this topic is made.This system mainly adopts single-chip microcomputer controller. Design of the main ideas is through the sensor to monitor the environment temperature, humidity changes and illumination, and will have collected data transmission give monolithic integrated circuit AT89S52 preliminary treatment and then through wireless transmission agreement with custom send control circuits, and in control terminals terminal display on environmental information collected.This thesis mainly by NRF24L01 AT89S52 SCM and wireless transmission module making a monitoring based on DS18B20, HS1101 detection, the temperature and humidity sensor and photoconductive resistance of light intensity, automatic test system for the difference in the monitoring detection can detect nodes directly, monitor, and detects to transmit the current environmental temperature, humidity and light information to the terminal node, with terminal hardware design to complete the whole terminal part of the software design, the purpose is to use of graduation design this time learning a use of AT89S52 SCM control type of environment method.Keywords: Microcontroller, NRF24L01, DS18B20, HS1101, photoconductive resistance目录摘要.................................................................................................................................. Abstract . (I)第1章绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 无线环境监测技术的研究现状 (1)1.2.1 温度传感器的概况 (1)1.2.2无线传输模块NRF24L01的概况 (2)1.3 本文研究的意义 (2)第2章方案设计 (4)2.1方案介绍 (4)2.2传感器模块 (4)2.3 主机控制模块 (5)2.4 显示模块 (5)2.5 无线收发模块 (5)第三章系统软件设计 (6)3.1系统通信软件设计主机CPU程序框图 (6)3.2系统通信软件设计从机CPU程序框图 (7)3.3.温度模块的设计 (8)第四章无线模块设计 (11)4.1发射模块 (11)4.2接收模块 (13)第五章硬件设计...............................................................................错误!未定义书签。
《2024年基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》范文
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《基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统设计》篇一一、引言随着科技的发展,无线通信技术以及智能家居环境的智能化成为当代生活的热门话题。
在这个大背景下,本论文着重介绍了基于单片机的无线智能家居环境远程监控系统的设计。
此系统利用单片机的高效数据处理能力与无线通信技术的优势,为智能家居环境提供了一个可靠的远程监控方案。
二、系统概述本系统以单片机为核心,通过无线通信技术(如Wi-Fi、ZigBee等)连接智能家居设备,实现远程监控和控制。
系统主要由以下几个部分组成:数据采集模块、数据处理模块、无线通信模块以及用户界面模块。
三、硬件设计1. 数据采集模块:该模块负责收集智能家居环境中的各种数据,如温度、湿度、光照强度等。
这些数据通过传感器进行实时采集,并传输到单片机进行处理。
2. 数据处理模块:此模块由单片机组成,负责接收来自数据采集模块的数据,进行数据处理和存储。
单片机可以根据预设的算法对数据进行处理,如进行数据分析、预测等。
3. 无线通信模块:此模块是系统的关键部分,负责将处理后的数据通过无线通信技术发送到用户设备上。
该模块可以实现设备的远程控制,方便用户随时随地进行操作。
4. 用户界面模块:该模块为用户提供一个友好的交互界面,用户可以通过此界面查看家居环境的数据,以及进行设备的远程控制。
用户界面可以采用手机APP、电脑软件或网页等方式实现。
四、软件设计软件设计部分主要包括单片机的程序设计以及用户界面的设计。
1. 单片机程序设计:单片机的程序设计是实现系统功能的关键。
程序设计包括数据采集、数据处理、无线通信等部分的实现。
程序应具有高效性、稳定性以及可扩展性。
2. 用户界面设计:用户界面应具有友好的操作界面和直观的显示效果。
同时,应提供丰富的功能,如实时数据查看、历史数据查询、设备控制等。
用户界面可以采用现代的设计理念和交互方式,提高用户体验。
五、系统实现系统实现部分主要包括硬件组装、软件编程和系统测试。
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物联网系统设计综合实践项目名称无线环境监测装置模拟专业班级物联网112班学生学号 2011133056学生姓名王海超指导教师惠鹏飞2014年11月23 日题目:无线环境监测装置模拟姓名:王海超班级:物联网112指导老师:惠鹏飞本设计用18D02温度传感器在探测端采集周围环境的温度数据,经过单片机处理,由NRF24L01无线模块发射传输至监测端,实时显示到液晶屏上。
同时,在监测端连接一个蜂鸣器,当俩无线模块连接出现问题时,蜂鸣器提示报警。
这样确保了对环境的实时监测。
摘要在科技飞速发展的今天,环境监测已经逐渐向现代化、自动化、科技化、科学化等发展,在农业、工作环境方面就显得尤为重要,特别是环境监测方面,怎样才能提高作物的产量、怎样的环境才是作物适应的,作物生长需要的什么样的温度、湿度,需要的光照度是多少;怎样才能在危险的区域施工而不用担心事故发生和减少因为外界环境变化而引起的事故。
这些信息我们怎样来获得,这就需要我们用科学的力量来解决这个问题,也正因如此,本课题就应运而生了。
本系统采用单片机为主控制器。
设计的主要思路是通过传感器监测环境温度、湿度的变化和光照的有无,并将采集的数据传输给单片机AT89S52进行初步处理,再通过带有自定义无线传输协议的电路传送给控制终端,并在控制终端上显示采集到的环境信息。
本课题主要由AT89S52单片机和NRF24L01无线传输模块制作一个监测探测,基于DS18B20、HS1101传感器及光敏电阻的温湿度和光强的自动检测系统,监测探测可以分别于各探测节点直接监测,并能传输当前探测到的环境温度、湿度和光照信息给终端节点,配合终端硬件设计完成整个终端部分的软件设计,目的是利用毕业设计的这段时间学习一种利用AT89S52型单片机对环境进行控制的方法。
关键词:单片机,NRF24L01,DS18B20,HS1101;AbstractIn technology rapid development today, environment monitoring has gradually to modernization and automation, technology and scientific development, such as in agriculture, working environment is particularly important, especially environment monitoring, how to increase crop yield, how to adapt to the environment is the crop, crop growth need what kind of temperature, humidity, need what is the light; How to in dangerous area construction and don't worry accidents and less because of external environment change and cause accidents. The information we can get, this needs we use the power of science to solve this problem, also because of this, this topic is made.This system mainly adopts single-chip microcomputer controller. Design of the main ideas is through the sensor to monitor the environment temperature, humidity changes and illumination, and will have collected data transmission give monolithic integrated circuit AT89S52 preliminary treatment and then through wireless transmission agreement with custom send control circuits, and in control terminals terminal display on environmental information collected.This thesis mainly by NRF24L01 AT89S52 SCM and wireless transmission module making a monitoring based on DS18B20, HS1101 detection, the temperature and humidity sensor and photoconductive resistance of light intensity, automatic test system for the difference in the monitoring detection can detect nodes directly, monitor, and detects to transmit the current environmental temperature, humidity and light information to the terminal node, with terminal hardware design to complete the whole terminal part of the software design, the purpose is to use of graduation design this time learning a use of AT89S52 SCM control type of environment method.Keywords: Microcontroller, NRF24L01, DS18B20, HS1101, photoconductive resistance目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (2)1.1 概述 (2)1.2 无线环境监测技术的研究现状 (2)1.2.1 温度传感器的概况 (2)1.2.2无线传输模块NRF24L01的概况 (3)1.3 本文研究的意义 (3)第2章方案设计 (5)2.1方案介绍 (5)2.2传感器模块 (5)2.3 主机控制模块 (6)2.4 显示模块 (6)2.5 无线收发模块 (6)第三章系统软件设计 (7)3.1系统通信软件设计主机CPU程序框图 (7)3.2系统通信软件设计从机CPU程序框图 (8)3.3.温度模块的设计 (9)第四章无线模块设计 (12)4.1发射模块 (12)4.2接收模块 (14)第五章硬件设计............................................................................ 错误!未定义书签。
结论. (19)参考文献 (20)第1章绪论1.1 概述环境监测是一项复杂而又十分细致的工作,温度、湿度、光强、风速、风向监测的工作量很大,一般不允许出错,如果实行手工操作,须人手进行大量复杂的工作,这就会耗费工作人员大量的时间和精力,计算机进行监测控制时,不仅能够保证温湿度等准确无误、而且快速及时,便于工作人员进行随时的监督与控制。
1.2 无线环境监测技术的研究现状进入21世纪后,无线环境监测系统网络迎来了新一轮的大规模研究和开发,出现了众多的用于军事的研究项目。
例如美国陆军的“灵巧传感器网络通信”项目、“无人值守地面传感器群”项目、“战场环境侦察与监视系统”项目,还有美国海军的“传感器组网系统”项目、“网状传感器系统”项目等。
这些项目的研究使得美国陆军和海军提高了作战能力,极其显著的是,军队的情报侦察和获取水平产生了质的飞跃。
我们可以看到无线环境监测系统网络是新一代的传感器网络,具有非常广泛的应用前景,其发展和应用将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。
1.2.1 温度传感器的概况最早的温度计是近代科学之父伽利略于1597年提出的,它是利用空气热膨胀原理的温度计。
然而这种温度计使用不便,因此开发了利用酒精和水银热膨胀的热体温度计,这就是最初机械温度计。
随着测量技术的发展,出现了温度传感器,例如热电偶,它是基于塞贝克发现热电势效应而制成的。
还有热敏电阻,它是根据金属和半导体的电阻随温度的变化而变化的原理而制成的传感器。
这些都属于基于物理原理的传感器。
而后,又出现了基于模拟电子技术的PN结传感器,晶体温度传感器等等嘲。
当今,由于用于感温的敏感材料越来越多,温度传感器的种类也越来越多。
特别是随着计算机技术和电子技术的发展,各种集成式、电子式的温度传感器相继出现,使温度传感技术已经相当成熟。
我们用的DS18B20就是数字温度的一个传感器,DS18B20数字温度计是DALLAS 公司生产的1-Wire,即单总线器件,具有线路简单,体积小的特点。
因此用它来组成一个测温系统,具有线路简单,在一根通信线,可以挂很多这样的数字温度计,十分方便。
1.2.2无线传输模块NRF24L01的概况近年来,随着无线通信技术的发展,无线通讯设备的集成化越来越高。
本文介绍了一种选用高性能、低功耗的传输模块。
nRF24L01建立一个完整的系统所需的外部元件是晶振、电阻、电容和低成本的MCU,MCU和nRF24L01通过异步串行口或同步串行口连接。
nRF24L01 内嵌了ANT协议,可以方便地组建无线网络。
ANT是一个无线个人局域网(PAN)通讯技术,可以确保连接数据完整性,并是一个低成本、低功耗无线网络协议。
该协议调制方式是采用GFSK调制,支持星型和端对端等多种组网形式,支持的节点是2到数千个以上所以,它不但威胁到蓝牙应用还威胁到Zigbee 应用。
NRF24L01 是NORDIC 公司最近生产的一款无线通信通信芯片,采用FSK 调制,内部集成NORDIC 自己Enhanced Short Burst 协议。
可以实现点对点或是1 对6 的无线通信。
无线通信速度可以达到2M(bps)。
NORDIC 公司提供通信模块的GERBER 文件,可以直接加工生产。
嵌入式工程师或是单片机爱好者只需要为单片机系统预留 5 个GPIO,1 个中断输入引脚,就可以很容易实现无线通信的功能,非常适合用来为MCU 系统构建无线通信功能。