基于SHT11温湿度远程监控系统设计

基于SHT11温湿度远程监控系统设计

秦迎春1，秦瑞

2

（1.广东白云学院电气与信息工程学院，广东广州510450；2.新泽西理工美国新泽西州纽瓦克07103）摘要：采用数字温湿度传感器SHT11作为测量元件，结合单片机和GSM 实现远程监控系统，该系统包括温湿度数据采集终端软硬件设计以及监控系统通信端软件的具体实现，与传统装置相比，具有结构简单、测量精度高。关键词：数字温湿度传感器SHT11；GSM ；远程监控；单片机中图分类号：TP212.11

文献标识码：A

文章编号：1674－6236（2012）23-0075-03

A design of remote temperature &humidity monitoring system based on SHT11

QIN Ying -chun 1，QIN Rui 2

（1.Schoolof Computer Science and Electrical &Information Engineering ，Guangdong Baiyun University ，Guangzhou

510450，China ；2.New Jersey Institute of Technology ，Newark ，NJ 07103，America ）

Abstract:A measurement and remote monitoring system for the temperature and humidity based on digital temperature and humidity sensor SHT11，MCU and GSM is achieved.The system includes the design of terminal system of temperature and humidity data hardware and the practice of terminal communication pared with the traditional temperature and humidity control devices ，this system has the characters of simpler structure ，higher precision.Key words:digital temperature &humidity sensor SHT11；GSM ；remote monitoring ；MCU

收稿日期：2012-07-19

稿件编号：201207114

作者简介：秦迎春（1962—），女，重庆人，副教授。研究方向：通信、计算机的应用。

温湿度控制在日常生活和工农业生产中的运用非常广泛，本系统采用SHT11温湿度复合传感器是瑞士Sensirion 公司推出的一款含有已校准数字信号输出，其外形尺寸仅为

7.65×5.08×23.5mm ，体积与火柴头相近，SHT11采用串行接

口，它的分辨率可以根据对现场的采集速率而进行调整，一般情况下默认的测量分辨率分别为14bit （温度）、12bit （湿度），如果在高速采集中就可分别降至12bit 和8bit ，对温度的量程范围：-40～123.8℃，湿度的量程范围：0～100%RH ，采用该芯片使本系统构成更趋于简单化同时本系统还使用单片机控制TC35（廉价的GSM 模块）发送、接收GSM 短信实现温湿度的远程监控。

1控制原理

本系统主要由控制器、测量、通信、显示、键盘5部分组

成，单片机控制芯片内部定时器每隔一定的时间对温湿度进行一次采样，产生一次中断并对采样的温湿度值进行计算，然后系统利用单片机串口与GSM 模块以通用异步收发器形式通信，完成温湿度值通过手机短消息的方式，发送到集中监控中心或工作人员的手机终端，从而实现了远程监控温湿度的变化，其系统总体结构如图1所示。

1.1控制模块采用AT89C2051单片机

单片机控制模块是本系统的核心，通过外围电路对温湿

度采集和向GSM 模块写入相关程序，控制部分要实现能够控制GSM 模块短消息的接收和发送、接收温湿度值并进行

计算、设置相关的工作模式等各项参数的功能。

AT89C2051是ATMEL 公司生产的廉价高性能8位单片

机，采用80C31内核指令系统，与MCS －51完全兼容，内含2k 字节的Flash 可作为用户程序存贮器和128bytes 的随机存取数据存储器（RAM ），采用20引脚封装，缩小了体积，并内含2个程序加密位，可防止程序的非法读出，安全性能好。它的低电压、高性能CMOS 的8位机与MCS —51指令和输出脚兼容，可以构成一个最小的测量系统。但它只有20个引脚，15个双向输入/输出（I/O ）端口，其中P1是一个完整的8位双向I/O 口，两个外中断口，两个16位可编程定时计数器，两个全双工串行通信口，一个模拟比较放大器，同时

AT89C2051的时钟频率可以为零，即具备可用软件设置的睡

眠省电功能，系统的唤醒方式有RAM 、定时/计数器、串行口和外中断口，系统唤醒后即进入继续工作状态。省电模式中，片内RAM 将被冻结，时钟停止振荡，所有功能停止工作，直至系统被硬件复位方可继续运行。

1.2采用SHT11完成温度、湿度测量

SHT11温湿传感器[1]包括一个电容式聚合体测湿元件和

电子设计工程

Electronic Design Engineering

第20卷Vol.20第23期No.232012年12月Dec.2012

图1系统总体结构图

Fig.1Structure diagram of the power control unit test system