哈 尔 滨 理 工 大 学
毕 业 设 计
题 目：院 、 系：姓 名：指导教师：系 主 任：年
月 日
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哈尔滨理工大学学士学位论文 基于无线传感器网络的温湿度监控系统的设计
摘要
现代各种检测都离不开环境监控，温湿度测量及控制技术广泛应用于气象监测、食品仓储、工农业生产、工业控制、科学研究以及日常生活当中，本课题在对国内外各种温度湿度传感器检测进行调研的基础上，提出了基于无线传感器网络的温湿度传感检测系统设计方案。本系统主要应用于档案室、博物馆，通过不同节点实时监控环境的温湿度。本课题设计以STC89C52单片机为核心，以DS18B20温度传感器，HS1101湿度传感器作为测量元件，通过单片机进行控制，利用无线射频技术实现包括对数据的采集、处理、储存、显示、传输以及报警等功能，供工作人员浏览、记录和进行相关处理。本设计主要做了如下几个方面的工作：一是确定系统的总体设计方案；二是进行传感器和其它模块硬件电路设计；三是软件流程图的设计。本系统实现了对档案室环境不同采集点的温湿度实时监测和控制，在有线网络不通畅或由于现场环境因素的限制不便架设线路的档案室内，利用无线通信技术进行数据采集、传输显得更加高效，且具有抗干扰、低功耗、便于微处理器控制的特点，实现了环境温度检测的自动化和智能化。
关键词:STC89C52；DS18B20温度传感器；HS1101湿度传感器
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哈尔滨理工大学学士学位论文 Design of temperature and humidity monitoring system based on Wireless Sensor
KeywordsNetwork Abstract
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哈尔滨理工大学学士学位论文 目录
摘要 ...................................................................................................................... I Abstract ............................................................................................................... II
第1章 绪 论 .................................................................................................... 1 1.1 课题背景 ................................................................................................... 1 1.2 课题研究的意义 ....................................................................................... 1 1.3 温湿度传感器技术的现状及发展趋势 ................................................... 2 1.4 无线传感器网络的国内外发展现状 ....................................................... 3 1.5 本课题研究的主要内容 ........................................................................... 4 第2章 系统方案设计 ........................................................................................ 5 2.1 总体方案设计 ........................................................................................... 5 2.2 元器件的选择 ........................................................................................... 6 2.2.1 单片机的选择 .................................................................................... 6 2.2.2 温度传感器的选择 ............................................................................ 7 2.2.3 湿度传感器的选择 ............................................................................ 8 2.2.4 NRF24L01无线收发模块 .................................................................. 9 2.3 本章小结 ................................................................................................. 10 第3章 硬件电路的设计 .................................................................................. 11 3.1 微处理器 ................................................................................................. 11 3.1.1 STC89C52的引脚具体介绍 ............................................................ 11 3.1.2 晶振电路 .......................................................................................... 12 3.1.3 复位电路 .......................................................................................... 12 3.2 温度采集电路设计 ................................................................................. 13 3.3 湿度采集电路设计 ................................................................................. 16 3.4 液晶显示及报警电路 ............................................................................. 18 3.4.1 LCD1602液晶显示 .......................................................................... 18 3.4.2 报警电路 .......................................................................................... 19 3.5 电源模块 ................................................................................................. 20 3.6 无线模块 ................................................................................................. 20 3.7 本章小结 ................................................................................................. 21 第4章 软件设计 .............................................................................................. 22 4.1 主程序流程图 ......................................................................................... 22 4.2 温度模块程序设计 ................................................................................. 22 4.3 湿度模块程序设计 ................................................................................. 23
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哈尔滨理工大学学士学位论文 4.4 显示子程序设计 ..................................................................................... 24 4.5 按键模块程序设计 ................................................................................. 25 4.6 无线收发模块程序设计 ......................................................................... 26 4.7 报警子程序 ............................................................................................. 27 4.8 本章小结 ................................................................................................. 28 结论 .................................................................................................................... 29 致谢 .................................................................................................................... 30 参考文献 ............................................................................................................ 31 附录A 程序 ...................................................................................................... 33 附录B 原理图和仿真图 .................................................................................. 41 附录C 英文原文 .............................................................................................. 43 附录D 中文翻译 .............................................................................................. 49
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