基于2.4G无线通信的温湿度测量系统设计.doc

摘要: 温湿度在许多地方，是一个非常重要的参数，比如工业、农业和医疗等等。都须要用到测温度湿度装置来检测温湿度。传统上，采用直接布线的方式，测量环境的温湿度。然而，在某些户外环境比较恶劣的情况下，这种方式就不合适了。因此，使用无线方式的温湿度检测很有必要。目前市场上有些设计能够实现无线温湿度的采集，但价格过高。如果能够低成本、生产灵敏度和精度比较高的产品，那么还是有一定的市场竞争力的。在实时的温湿度控制过程中，本次系统设计既要有系统稳定性和实时性，又需要低功耗的效果。因此，设计一种低功耗的无线通信温度湿度检测系统实际上是很有意义。

本文提出一种采用单片机控制DHT11实现的无线温湿度测量系统。它的无线传输功能使用主机和从机的硬件设计，主机负责信息的接收与显示，从机负责信息的采集与发送。无线传输功能可以选择采用nRF2401模块传输。该无线模块采用简单的无线通信协议，可以平衡功耗与可靠性。系统还带有声光报警功能，当温湿度超出范围值时，蜂鸣器就会报警。这就是实现本此设计的所有操作过程。

该系统能够完成对湿度的检测，又能够同时完成温度的检测，完成了实时测量无线温湿度检测系统。本次无线温湿度检测设计最大的优势是低成本、低功耗和实时性。结果证明，这是一种无线测量温度湿度装置的有效解决方案。

关键词：单片机；检测；装置；无线传输；温湿度

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 引言-1

1.2 选题背景及意义-1

1.3 国内外现状及发展趋势-1

1.4 研究目标-2

2 系统总体设计方案-3

2.1 温湿度传感器的选择-3

2.2 无线发射模块的元器件选择-3

2.3 单片机的选择-4

2.4 显示模块的选择-4

3 硬件电路设计-6

3.1 温湿度采集模块设计-6

3.2 无线发射接收模块设计-7

3.2.1 nRF2401的接口-8

3.2.2 nRF2401的工作模式-9

3.2.3 温湿度数据的控制发送-9

3.2.4 温湿度数据的接收-10

3.2.5 模拟SPI口的实现-10

3.3 LCD1602液晶显示模块设计-11

3.4 电源模块设计-12

3.5 从机的原理图-14

3.6 主机的原理图-15

4 软件设计-16

4.1 采集模块软件设计-16

4.2 发送接收模块软件设计-17

4.3 显示模块软件设计-20

4.4 调试-21

4.5 实物说明-22

5 总结与展望-25

参 考 文 献-26

致 谢-27

附录  主要程序-28