温湿度监测系统的设计与实现

张建+李仁杰

【摘 要】温湿度监测系统广泛应用于对环境要求较高的工农业生产中。本文采用C8051F020单片机、DHT11温湿度传感器、LCD1602液晶显示屏等部件设计了实现温湿度的采集、显示等功能的下位机系统，并且基于Visual C++ 6.0设计了对温湿度数据的存储、查询、分析及统计的上位机系统，通过RS-232实现了上位机和下位机之间的通信。系统测试表明，本文设计的系统能够对环境进行更好的监测和分析，适用于各种领域。

【关键词】温湿度；检测；采集

0 引言

随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而温度湿度监控系统就可以解决这样的人才资源浪费、管理漏洞等问题。本文基于单片机[1]和Visual C++[2]相结合的方式设计了温湿度监测系统，其中温湿度数据的获取通过下位机完成，温湿度数据的处理通过上位机完成。

1 下位机系统

下位机系统以C8051F020单片机为主控模块，DHT11传感器为温湿度数据采集模块，LCD1602液晶显示屏为采集到的温湿度数据实时显示模块，RS232为下位机与上位机之间的通信方式[3]，主要功能是将下位机采集到的温湿度数据传送给上位机。下位机系统工作流程如图1所示。

依据下位机的主要功能设计实现的下位机系统实物图如图2所示。

2 上位机系统

上位机系统主要基于Visual C++6.0平台开发，主要功能为采用串行通信方式接收下位机传送的温湿度数据，并将数据实时显示、存储、统计分析等。上位机系统功能框图如图3所示。

图3所示上位机系统中对温湿度数据的接收主要通过MSComm控件实现，对数据的存储、查询功能主要通过ADO方式对Access数据库的访问来实现。

3 系统联调

本文通过以单片机为主的下位机和以VC为主的上位机的联合设计实现了对温湿度的实时测试、显示、存储等功能。下位机系统测得的温湿度数据如图4所示。图中，H代表湿度值，T代表温度值。

通过上位机将温湿度数据存储在Access数据库中，通过读取历史数据并结合当前数据就可以绘制出温湿度数据的实时检测曲线，如图5所示。

图5中采用双坐标同时绘制了温度、湿度的数据曲线图。结合图4、图5可以看出本文设计的系统实现了对温湿度数据的实时监测功能。

4 结论

本文通过C8051F020单片机、DHT11温湿度传感器、LCD1602液晶屏、Visual C++6.0、Access数据库相结合的方式，设计了温湿度监测系统，实现了对温湿度的实时采集、显示、存储、统计等功能。通过系统测试表明该系统具有精度高、实时性好、稳定性好、性价比高等优点。

【参考文献】

[1]宋彩利，孙友仓，等.单片机原理与C51编程[M].西安：西安交通大学出版社，2008.

[2]刘长征.Visual C++串口通信及测控应用实例详解[M].北京：电子工业出版社，2014.

[3]杨金岩，郑应强，张振仁.数据传输接口扩展技术与应用实例[M].北京：人民邮电出版社，2004.

[责任编辑：杨玉洁]