浅谈无线温湿度监测系统的设计

张光娜

（吉林工程技术师范学院，长春130052）

浅谈无线温湿度监测系统的设计

张光娜

（吉林工程技术师范学院，长春130052）

随着科学的发展，温湿度检测系统的应用变得越来越广泛，给人们的生活带来了很大的便利。但是在对较远位置进行检测的时候，有很大的困难。为了解决这个问题，无线温湿度检测系统出现了。以STC89C52RC单片机为控制中枢，新型数字温湿度传感器DHT11为检测单元，12864 LCD为显示面板，可通过远程客户端进行实时监测、参数设定，同时具备自动报警功能。

无线温湿度检测；设计；现场采集

温湿度的检测有很高的地位，它的作用也是很多地方所不可缺少的，譬如：温室控制、医院、图书馆、仓库、建筑物等，这些场所对温度和湿度都有很严格的要求。温湿度检测技术随着科技的发展已经变得非常成熟，但还是有很多的缺点影响无线温湿度检测系统的发展，为了使得人们的生活能变得更方便，解决这些问题势在必行。本文主要目的就是对无线温湿度检测系统的设计以及它的重要性进行分析。

1　浅析无线温湿度检测系统的发展以及它的重要性

随着社会的发展、科技的进步，人们研究出有线的温湿度检测系统，使得温湿度的检测变得方便。它是以单片机为核心，它的出现给温湿度的检测带来了很大的方便。但是，在对远距离的温湿度检测时，会出现难控制、信号难接受等问题，这些问题的出现使得温湿度还是不能满足人们的需求，专家进行了很多的研究，最终研究出无线温湿度检测系统。无线温湿度检测系统是现在温湿度检测中最常用的一种检测系统，它的发展和使用给我们的生活带来了很多的好处和便利。这种系统的出现解决了以前出现的所有问题，是迄今为止最完善的一种温湿度检测系统，它的使用范围也非常广，给人们的生活带来了很多的好处和便利。

2　对系统硬件的设计

2.1射频传输芯片NRF9E5

射频传输芯片NRF9E5是一种信息传输的芯片，它是无线温湿度检测系统的一个重要组件，它的主要指标包括：一个内置的收发器、传输的频率有三种，分别是433MHz、868MHz、915MHz，不同的频率所使用的地方和起到的作用也是不一样的，根据所使用的环境判断所要使用的频率，输出一定范围的功率。它最主要的一个功能是可以借助软件进行编程，对它的输出功率进行控制。除此之外，它还有很多智能化的功能，譬如：具有自动监听功能、自动位置检测以及匹配功能，在低电压时自动切换，保存电量等。射频传输芯片NRF9E5是无线温湿度系统的一个重要的部件，它所起到的作用是中心控制，所以，它是系统的核心设置，系统的运行都是根据它的设定来进行的。

2.2温湿度传感器

温湿度传感器也是无线温湿度系统的一个重要的组件，它主要的作用是接受收集器收集到周围环境中的温度和湿度的信号，以此来对周围温度和湿度进行判断，确定是不是要改变它们。我们使用的温湿度传感器是DHT11，它是一种由数字化直接控制的数字信号输出的一类传感器，它的主要构件为一个电容式感湿元件，一个感温元件。除此之外，还需要8个高性能的单片机，使得它们彼此相连。温湿度传感器的优点有很多：其一，小体积。其二，低损耗。其三，操作时简单、快捷。其四，所使用的电压非常低。其五，使用安全。

2.3温湿度检测点硬件电路

现在的温湿度检测系统其实都是由数字化直接控制的，因为数字化直接控制是由电路来完成的，所以，控制无线温湿度系统的时候，其实就是在控制电路。该电路所使用的芯片是NRF9E5，除了这个外，电路上还接有很多的零件，譬如：外户程序储存器、DHT11的温湿度传感器以及其他一些必要的零件。该电路的连接方式为NRF9E5芯片连接的发光二极管LED和一定阻值的电路相连，然后接3.3V的电压来提供动力。

图1　系统的硬件框图Fig.1 Hardware diagram of the system

3　对系统的软件设计

3.1汇聚点软件设计

要想完成该软件的设计，首先要对系统进行初始化，直到发光二极管在通过一定的电流后变亮，说明初始化的完成。初始化完成后，开始进行软件设计，首先要做的就是通过特殊的方法激活NRF9E5芯片，然后开始数据接受，等到数据接受完成后，NRF9E5对数据进行处理，它的处理过程为去掉一些地址、前导码等，然后增加一些必须的数据，最后将数据发送到上位机，在那里对数据进行进一步的处理，最后完成汇聚点软件的设计。

3.2上位机软件设计

上位机软件对五项温湿度系统的控制有着至关重要的作用，它的主要作用就是接收数据，然后对数据进行处理，最后对数据进行保存。它的工作流程为：通过汇聚点接收到相关的温湿度信息，然后对这些数据进行简单的处理，再通过串口将这些数据传输到计算机上，计算机会通过特定的软件对这些数据进行处理，对数据进行分析之后，计算机会保存这些数据，以备以后的使用。

3.3温湿度监测点软件设计

对温湿度监测点软件进行设计的时候，首先要做的就是让系统通电后主程序对系统初始化，直到初始化完成后，再读取温湿度传感器上所接收到的温湿度数据，对这些数据确定无误后，开始通过特定的渠道进行发送，注意的是要确定数据是否发送完毕。接收器接收所发送的数据，最后将数据传输到NRF905上，然后对数据进行输入。

4　温湿度检测系统以后的发展

温湿度检测是生活中不可缺少的一部分，所以，在未来的生活中，它的发展也是必不可少的，为了配合未来生活的需要，无线温湿度系统还是需要不断更新和改进，变得更加人性化，更加方便、快捷。

5　结语

随着社会的发展，人们对生活的要求变得越来越高，为了能达到各种高的要求，人们想出了各种各样的办法，其中对温湿度的检测和控制就是主要措施之一。温湿度的检测在现实生活中有很重要的作用，它能保证一些工作的正常进行，譬如：温室的温湿度检测，保证图书馆的干燥，保证食物的水分，保证粮仓的温湿度等。可见，温湿度对人们的生活有很大帮助，为了使人们的生活变得更好，就需要把温湿度检测工作做得更好。

［1］王志宏，白翠珍.基于DHT11的实验室多点温湿度报警系统设计［J］.山西电子技术，2011，（4）：45-46.

［2］陈帅，廖志林，周建军.基于物联网远程监测机房温湿度系统设计［J］.电声技术，2015，39（2）：29-31.

［3］刘伟永，王凤瑛.基于ZigBee技术的无线温湿度监测系统设计［J］.微型机与应用，2013，32（11）：64-65.

D iscussion on design of w ireless tem perature and hum idity m onitoring system

ZHANG Guang-na
（Jilin Engineering Normal College，Changchun 130052，China）

With the development of science and technology，the application of temperature and humidity detection system has becomemorewide and brought great convenience to people's lives.However，it is difficultwhen having detection for remote locations.Wireless temperature and humidity detection system is born to solve this problem.It takes STC89C52RC micro controlleras c ontrol center，new digital temperatureand humidity sensor DHT11 asdetection unitand 12864 LCD as display panel，which canmake real-timemonitoring and parameter setting by remote clients，and it also has function of automatic alarm.

Wireless temperatureand humidity detection；Design；Field collection

TM 76

B

1674-8646（2016）18-0032-02

2016-07-15

张光娜（1980-），女（满族），吉林四平人，硕士，初级职称，从事测控技术研究。