基于无线通信温湿度控制系统设计

基于无线通信温湿度控制系统设计

华科学院HUAKE INSTITUTE OF TAIYUAN UNIVERSITY OF

SCIENCE & TECHNOLOGY

毕业设计（论文）题目：基于无线通信的温湿度控制系统设计

学生姓名

学号

班级自动化

所属院（系）电子信息工程系

指导教师

2016 年6 月20 日

目录

摘要........................................................................ ABSTRACT .................................................................... 第1章绪论. 0

1.1 课题的背景 0

1.2 课题目的及意义 0

1.3 本文结构 (1)

第2章控制系统功能需求分析与设计方案的选择 (2)

2.1 温湿度控制系统的功能要求 (2)

2.2 系统的主要技术性能指标 (2)

2.3 系统的设计方案 (2)

2.3.1 系统的整体结构 (3)

2.3.2 系统设计的主要内容 (3)

2.4 本章小结 (4)

第3章控制系统的硬件设计 (6)

3.1 主机硬件设计 (6)

3.1.1 主机硬件设计的总体原理图 (6)

3.1.2 人机交互硬件设计 (6)

3.1.3 无线通信模块的硬件设计 (7)

3.1.4 输入模块的硬件设计 (7)

3.1.4 报警模块的硬件设计 (8)

3.2 从机硬件设计 (8)

3.2.1 从机硬件设计的总体原理图 (8)

3.2.2 无线通信模块的硬件设计 (9)

3.2.3 温湿度采集模块的硬件设计 (9)

3.2.4 电机模块的硬件设计 (10)

3.2.5 加湿器模块的硬件设计 (10)

3.2.6 加热模块的硬件设计 (11)

3.3 本章小结 (11)

第4章控制系统的软件设计 (13)

4.1 系统的整体软件设计 (13)

4.2 温湿度采集模块的软件设计 (14)

4.3 温湿度控制模块软件设计 (15)

4.4 无线传输模块的软件设计 (16)

4.5 本章小结 (18)

第5章系统的调试 (20)

5.1 无线通信调试 (20)

5.2 温湿度PD参数调试 (20)

5.3 调试结果 (21)

第6章结论 (22)

参考文献 (23)

致谢 (24)

附录一：主机电路原理图 0

附录二：从机电路原理图 (2)

附录三：程序 (4)

摘要

本设计选择AT89C51单片机为控制器，完成了基于无线通信的温湿度控制系统设计。该系统主要包括主机和从机两个部分，其中从机利用DHT11温湿度复合传感器完成温湿度实时采集，并利用nRF903红外通信实现数据的无线传输，与主机构成闭环负反馈，主机利用给定值与反馈数据形成偏差，经PD控制器实时控制输出，并将接收到的温湿度值显示在LCD1602液晶显示屏上。同时，主机还能够通过按键设定目标温湿度值，并且可以将实际温湿度值与目标温湿度值对比，过高或者过低都将产生报警，提示用户应及时采取措施，以免发生故障。调试结果表明，该控制系统能够实现对温度和湿度的恒值控制，并且抗干扰能力强，稳定性高。无线通信模块使系统的自动化程度更高，提高了系统的可靠性。

关键词：无线通信，单片机，PWM

ABSTRACT

The AT89C51 Single-Chip Microcomputer is selected as the controller for this design , the temperature and humidity control system design of completed based on wireless communication. The system mainly includes the two parts host and Slave, which the slave use of DHT11 temperature and humidity complex sensors to complete real-time acquisition of temperature and humidity ,And use of infrared communication to achieve data wireless transmission ,And host form a closed loop negative feedback ,host use point value and feedback data forming deviation, through PID controller out for Real-time control,and will receive the values of temperature and humidity then display on the LCD1602 LCD screen. At the same time, the host can also setting temperature and humidity through the key value goal, and can be the actual value compared with the target temperature and humidity, temperature and humidity value too high or too low will generate alarm, prompting the user to take timely measures to avoid failure. In actual control process, using DHT11 carried on acquisition for temperature and humidity, by using PD algorithm to constant value control of temperature and humidity, wireless communication module USES nRF903 to communicate. Debugging results show that the control system can realize constant value control of temperature and humidity, and strong anti-jamming capability, high stability. Wireless communication module makes the system of the higher degree of automation, improves the reliability of the system.

Key words: Wireless communication, Single-Chip Microcomputer；Pulse Width Modulation