温度湿度无线监测系统设计.docx
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温度湿度无线监测系统设计
温度湿度无线监测系统
一、总述
本系统由一个监测终端和多个监测点组成，可实现远程监测，传输距离可达2000米，支持最多225路多地同时监测。
监测点具有测量温度湿度以及发送信息的功能，监测终端能够接收各监测点的序号温度湿度信息，并通过液晶屏显示。
无线收发使用315M天线，主芯片为STC89C52，温度湿度传感器为DHT11，使用LCD1602显示接收到的监测点序号温度值和湿度值。
二、硬件电路设计
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse
１、监测点电路设计
监测点电路方框图
２、监测终端电路设计
监测终端电路方框图
3、仿真图
检测端每次信号发送4遍。
数据由引导码加24位数据码组成，0码由01表示，1码由011表示。
上图中发送的数据为0x01（固定地址位），0x00（模拟温度值），0x00（模拟湿度值）。
程序中将P1.1和P1.0赋相同电平，在P1.1上接led，可以检查信号发送情况。
三、软件程序设计
1、程序流程图
N
Y
监测点程序流程图
监测终端程序流程图
2、程序源代码
（1）DHT11读温湿度程序
/************DHT11读温*****************/
#include"DHT11.h"
unsignedcharwendu,shidu;
voiddelay_us（）
{
unsignedchari;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
i--;
}
voiddelay_ms（unsignedcharx）
{
unsignedcharn;
while（（x--）!
=0）
{
for（n=0;n<115;n++）{;}
}
}
charreceive（）
{
unsignedinti;
unsignedchartemp,respond;
unsignedcharcom_data=0;
for（i=0;i<=7;i++）
{
respond=2;
while（（!
TRH）&&respond++）;
delay_us（）;
delay_us（）;
delay_us（）;
if（TRH）
{
temp=1;
respond=2;
while（（TRH）&&respond++）;
}
else
temp=0;
com_data<<=1;
com_data|=temp;
}
return（com_data）;
}
//湿度读取子程序
//温度高8位==TL_data
//温度低8位==TH_data
//湿度高8位==RH_data
//湿度低8位==RH_data
//校验8位==CK_data
voidread（）
{
unsignedintrespond;
unsignedintRH_temp,RL_temp,TH_temp,TL_temp,CK_temp,untemp,
RH_data,RL_data,TH_data,TL_data,CK_data;
//主机拉低18ms
TRH=0;
delay_ms（18）;
TRH=1;
//DATA总线由上拉电阻拉高主机延时20us
delay_us（）;
delay_us（）;
delay_us（）;
delay_us（）;
TRH=1;
//判断DHT11是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行
if（!
TRH）
{
respond=2;
//判断DHT11发出80us的低电平响应信号是否结束
while（（!
TRH）&&respond++）;
respond=2;
//判断从机是否发出80us的高电平，如发出则进入数据接收状态
while（（TRH）&&respond++）;
//数据接收
RH_temp=receive（）;
RL_temp=receive（）;
TH_temp=receive（）;
TL_temp=receive（）;
CK_temp=receive（）;
TRH=1;
untemp=（RH_temp+RL_temp+TH_temp+TL_temp）;
//数据校验
if（CK_temp==untemp）
{
RH_data=RH_temp;
RL_data=RL_temp;
TH_data=TH_temp;
TL_data=TL_temp;
CK_data=CK_temp;
}
}
//温度值湿度值
wendu=（unsignedchar）（TH_data）;
shidu=（unsignedchar）（RH_data）;
}
（2）监测点发送数据程序
/*****************************************************
发送8位地址和温度湿度
地址位定为0x01
******************************************************/
#include
#include
#include
sbitsend0=P1^0;
sbitsend1=P1^1;//接LED用于显示P1.0，P1.1的电位
unsignedchartemp,n;
unsignedcharAdress=0x01;//定义地址
voidSend（unsignedcharx）//发送数据函数
{
unsignedchari;
temp=0x80;//temp用于取位
for（i=0;i<8;i++）
{
if（temp&x）//如果对应位为1，则发送011
{
send0=0;send1=send0;
delayms
（1）;
send0=1;send1=send0;
delayms
（2）;
}
else//否则发送01
{
send0=0;send1=send0;
delayms
（1）;
send0=1;send1=send0;
delayms
（1）;
}
temp>>=1;//将对应位右移，取下一位
}
}
voidmain（）
{
while
（1）
{
read（）;//读取温度湿度函数
n=4;
while（n）
{
//头码发送
send0=1;
send1=1;
delayms（20）;//间隔
Send（Adress）;//发送地址
Send（wendu）;//发送数据1
Send（shidu）;//发送数据2
send0=0;
send1=0;
delayms（20）;
--n;//循环4次
}
delay1s（）;
}
}
（3）接收终端数据处理程序
/*-----------------------------------------------
接收1个头码8位地址码2个8位数据25位
液晶分别显示地址数，数据1，数据2
------------------------------------------------*/
//#include//包含头文件，一般情况不需要改动，头文件包含特殊功能寄存器的定义
#include<1602.h>
sbitIR=P3^2;//无线接口标志
/*------------------------------------------------
全局变量声明
------------------------------------------------*/
unsignedcharirtime;//红外用全局变量
bitirpro_ok,irok;
unsignedcharadres1,adres2,dat1,dat2,dat3,dat4;//显示变量,地址，数据1，数据2的个位十位
unsignedcharirdata[25];//存储变量
unsignedchardisplay[10]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};//显示字符数组
unsignedcharrecv_data[3];
/*------------------------------------------------
函数声明
------------------------------------------------*/
//voidIr_work（void）;
voidIrcordpro（void）;
/*------------------------------------------------
定时器0中断处理
------------------------------------------------*/
voidtim0_isr（void）interrupt1using1
{
irtime++;//用于计数2个下降沿之间的时间
}
/*------------------------------------------------
外部中断0中断处理
------------------------------------------------*/
voidEX0_ISR（void）interrupt0//外部中断0服务函数
{
staticunsignedchari;//接收无线信号处理
staticbitstartflag;//是否开始处理标志位
if（startflag）
{
if（irtime<160&&irtime>=140）//引导码TC9012的头码，2*19ms/0.256ms
i=0;
irdata[i]=irtime;//存储每个电平的持续时间，用于以后判断是0还是1
irtime=0;
i++;
if（i==25）//接收完头码和24位数据，数据自加到25
{
irok=1;
i=0;
}
}
else
{
irtime=0;
startflag=1;
}
}
/*------------------------------------------------
定时器0初始化
------------------------------------------------*/
voidTIM0init（void）//定时器0初始化
{
TMOD=0x02;//定时器0工作方式2，TH0是重装值，TL0是初值
TH0=0x00;//重载值
TL0=0x00;//初始化值
ET0=1;//开中断
TR0=1;
}
/*------------------------------------------------
外部中断0初始化
------------------------------------------------*/
voidEX0init（void）
{
IT0=1;//指定外部中断0下降沿触发，INT0（P3.2）
EX0=1;//使能外部中断
EA=1;//开总中断
}
/*------------------------------------------------
无线码值处理
------------------------------------------------*/
voidIrcordpro（void）//无线码值处理函数
{
unsignedchari,j,k;
unsignedcharcord,value;
if（irdata[0]>140&&irdata[0]<160）
{
k=1;
for（i=0;i<=2;i++）
{
for（j=1;j<=8;j++）//处理1个字节8位
{
cord=irdata[k];
if（cord>10）//大于某值为1，这个和晶振有绝对关系，这里使用12M计算，此值可以有一定误差3ms-/0.256
value|=0x01;
if（j<8）
{
value<<=1;
}
k++;
}
recv_data[i]=value;
value=0;
}
adres1=recv_data[0]/10;//地址个位十位
adres2=recv_data[0]%10;
dat1=recv_data[1]/10;//数据1个位十位
dat2=recv_data[1]%10;
dat3=recv_data[2]/10;//数据2个位十位
dat4=recv_data[2]%10;
irpro_ok=1;//处理完毕标志位置1
}
}
/*------------------------------------------------
主函数
------------------------------------------------*/
voidmain（void）
{
EX0init（）;//初始化外部中断
TIM0init（）;//初始化定时器
LCD_Init（）;//初始化液晶
delayms（20）;//延时有助于稳定
LCD_Clear（）;//清屏
LCD_Write_String（5,0,"RECEIVE"）;
LCD_Write_Char（9,1,0xdf）;//右上角点
LCD_Write_Char（10,1,'C'）;//
LCD_Write_Char（15,1,'%'）;//用于显示温度湿度单位
while
（1）//主循环
{
if（irok）//如果接收好了进行数据处理
{
Ircordpro（）;
irok=0;
}
if（irpro_ok）//如果处理好后进行工作处理
{
LCD_Write_Char（1,1,display[adres1]）;//写地址位
LCD_Write_Char（2,1,display[adres2]）;
LCD_Write_Char（7,1,display[dat1]）;//写数据1
LCD_Write_Char（8,1,display[dat2]）;
LCD_Write_Char（13,1,display[dat3]）;//写数据2
LCD_Write_Char（14,1,display[dat4]）;
irpro_ok=0;//处理完成标志
delay500ms（）;delay500ms（）;
}
}
}
（4）监测终端液晶显示程序
#include"1602.h"
#include"delay.h"
sbitRS=P2^4;//定义端口
sbitRW=P2^5;
sbitEN=P2^6;
#defineRS_CLRRS=0
#defineRS_SETRS=1
#defineRW_CLRRW=0
#defineRW_SETRW=1
#defineEN_CLREN=0
#defineEN_SETEN=1
#defineDataPortP0
/*------------------------------------------------
判忙函数
------------------------------------------------*/
bitLCD_Check_Busy（void）
{
DataPort=0xFF;
RS_CLR;
RW_SET;
EN_CLR;
_nop_（）;
EN_SET;
return（bit）（DataPort&0x80）;
}
/*------------------------------------------------
写入命令函数
------------------------------------------------*/
voidLCD_Write_Com（unsignedcharcom）
{
while（LCD_Check_Busy（））;//忙则等待
RS_CLR;
RW_CLR;
EN_SET;
DataPort=com;
_nop_（）;
EN_CLR;
}
/*------------------------------------------------
写入数据函数
------------------------------------------------*/
voidLCD_Write_Data（unsignedcharData）
{
while（LCD_Check_Busy（））;//忙则等待
RS_SET;
RW_CLR;
EN_SET;
DataPort=Data;
_nop_（）;
EN_CLR;
}
/*------------------------------------------------
清屏函数
------------------------------------------------*/
voidLCD_Clear（void）
{
LCD_Write_Com（0x01）;
delayms（5）;
}
/*------------------------------------------------
写入字符串函数
------------------------------------------------*/
voidLCD_Write_String（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedchar*s）
{
if（y==0）
{
LCD_Write_Com（0x80+x）;//表示第一行
}
else
{
LCD_Write_Com（0xC0+x）;//表示第二行
}
while（*s）
{
LCD_Write_Data（*s）;
s++;
}
}
/*------------------------------------------------
写入字符函数
------------------------------------------------*/
voidLCD_Write_Char（unsignedcharx,unsignedchary,unsignedcharData）
{
if（y==0）
{
LCD_Write_Com（0x80+x）;
}
else
{
LCD_Write_Com（0xC0+x）;
}
LCD_Write_Data（Data）;
}
/*------------------------------------------------
初始化函数
------------------------------------------------*/
voidLCD_Init（void）
{
LCD_Write_Com（0x38）;/*显示模式设置*/
delayms（5）;
LCD_Write_Com（0x38）;
delayms（5）;
LCD_Write_Com（0x38）;
delayms（5）;
LCD_Write_Com（0x38）;
LCD_Write_Com（0x08）;/*显示关闭*/
LCD_Write_Com（0x01）;/*显示清屏*/
LCD_Write_Com（0x06）;/*显示光标移动设置*/
delayms（5）;
LCD_Write_Com（0x0C）;/*显示开及光标设置*/
}
四、心得体会
调试程序得出一个结论，要想完成一个工程，必须从基本模块调试开始，程序也是这样。
写程序时在没有接收成功的情况下，一开始就入手多位发送接收，致使程序难以调试，不知道问题出在哪里。
改从一位数据发送接收后，迅速实现了整个功能。
调试过程中老师给了很多支持和帮助，这是我走下去的动力。
系统仍可以进一步完善，使其工作更稳定，操作更灵活。
仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。
Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.
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