基于藍(lán)牙的溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計

彭智洪+趙東堯+蔣益瑩+李帆+楊炎+陸小飛

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在智能化生產(chǎn)、各大電信基站、大型的計算機房、博物館、智能建筑、藥廠、農(nóng)業(yè)大棚等場所，都需要對環(huán)境的溫濕度進(jìn)行限定，因此必須在這些特定的環(huán)境安裝溫濕度監(jiān)控儀進(jìn)行監(jiān)控。近幾年來，單片機因其優(yōu)良的性價比在我國的許多領(lǐng)域均得到了廣泛應(yīng)用。該文利用STC90C516RD+單片機的功能，同時結(jié)合數(shù)字溫濕度傳感器DHT22測量溫濕度快速、使用簡便的特點，設(shè)計了一個對溫濕度進(jìn)行實時采集的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有測量精確度高、體積小、功耗低和使用方便等特點，能夠滿足博物館監(jiān)測的要求。

關(guān)鍵詞：STC90C516RD+ 溫濕度傳感器 安卓APP 藍(lán)牙

中圖分類號：TN92 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）02（c）-0007-02

該系統(tǒng)采用STC90C516RD+單片機為核心配置，配以溫濕度傳感器、LCD12864顯示、蜂鳴器報警模塊、藍(lán)牙模塊等部件，將接收處理的數(shù)據(jù)經(jīng)單片機處理后，發(fā)送到基于android通信平臺的APP來顯示溫度與濕度。溫濕度傳感器作為整套系統(tǒng)的前端接收模塊，實時監(jiān)控環(huán)境中的溫度與濕度并將信息傳送到單片機中，單片機處理數(shù)據(jù)，將溫濕度的數(shù)據(jù)信息通過顯示屏顯示，并通過藍(lán)牙把數(shù)據(jù)發(fā)送到手機端APP，實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)共享。此外，在初始化設(shè)置中，預(yù)先設(shè)定安全溫濕度范圍值，若溫度或濕度超出安全范圍，則觸發(fā)蜂鳴報警模塊，提示險情。

1 控制方案設(shè)計

該溫濕度采集系統(tǒng)以STC90C516RD+單片機作為核心，通過溫濕度傳感器（DHT22）對監(jiān)測環(huán)境的溫濕度參數(shù)進(jìn)行實時檢測，將溫濕度傳感器檢測到的數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機，單片機處理后利用LCD12864顯示，并通過藍(lán)牙發(fā)送給android平臺的APP，使用者可在APP或LCD12864來實時查看當(dāng)前的溫度和濕度值，并可在監(jiān)測的APP上設(shè)置報警參數(shù)以便實時監(jiān)控環(huán)境的溫濕度值。系統(tǒng)功能框圖如圖1所示。

任務(wù)指標(biāo)參數(shù)：濕度測量范圍：0%～100%RH，精度：±2；溫度測量范圍：-40 ℃～80 ℃，精度：<±0.5，響應(yīng)時間：6～20 s。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

該系統(tǒng)主要包括溫濕度傳感器、藍(lán)牙模塊、LCD12864、蜂鳴器等部件。系統(tǒng)硬件設(shè)計如圖2所示。

溫濕度數(shù)據(jù)的采集由DHT22來完成，它將收集到的數(shù)據(jù)通過單線二進(jìn)制接口傳給單片機，單片機將接收到的數(shù)據(jù)顯示到LCD12864上，同時通過藍(lán)牙將其發(fā)送給APP。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

該系統(tǒng)軟件設(shè)計采用結(jié)構(gòu)化和模塊化設(shè)計方法，便于擴展功能，軟件的設(shè)計采用的是Java和C。Java語言編寫的是APP，C語言編寫的是硬件控制程序。C語言寫的主要是溫濕度傳感器將數(shù)據(jù)得到并發(fā)送給單片機，然后將其送到LCD12864上顯示，同時把數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙發(fā)送給APP。APP軟件流程圖見圖3。

APP進(jìn)入正常模式運行后，藍(lán)牙將溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)值以定時器累計計時的方式發(fā)送給平臺的APP， APP不僅可以通過藍(lán)牙接收溫濕度值，還能通過藍(lán)牙的物理地址來識別溫濕度的位置，還能夠通過APP設(shè)置預(yù)警值提高監(jiān)測的智能化。

4 結(jié)語

該文介紹的溫濕度采集系統(tǒng)硬件及軟件的設(shè)計，創(chuàng)新點在于針對溫度、濕度測量和觀察的特點，采用DHT22溫濕度傳感器和藍(lán)牙模塊能與單片機直接相連，顯示到LCD12864上，并且可以通過藍(lán)牙傳輸?shù)絘ndroid平臺的APP上進(jìn)行觀測，而且能夠通過APP設(shè)置報警，提高預(yù)警的智能化。

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