无线温湿度检测设计

（九江学院 电子工程学院，江西 九江 332005）

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本设计是以stc12c5A602单片机为主控，DHT11为温湿度传感器，采用LCD12864显示单元，并用NRF2401为无线发送和接收装置，外加一个遥控器和按键为人机交互，综合这几个模块实现温湿度采集，显示，无线发送，及报警于一体的综合系统。

温湿度测量；无线传输；单片机；液晶显示

1 系统的总体设计图

本系统由两部分组成即发射和接收部分。发射部分主要负责数据的采集分析，通过NRF2401发送模块将数据发送出去 ，接收模块主要接收发送模块的数据，分析数据是否在合理的范围，再进行处理是否执行报警模块，显示模块发送部分用1602液晶，接收部分用12864液晶。系统框图如图1和图2所示。

图1 发送模块系统框图

图2 接收模块系统框图

在系统正常运行时，温湿度传感器检测环境中的温度和湿度并将其转换成相应的数字信号，单片机将其转换为相应的温湿度值，通过对比校验位检测数据是否为正确的返回值。校验正确后将数据送LCD1602显示并将数据发送给接收模块 ，单片机还需扫描遥控器检测程序，当检测到有按键按下时执行不同的子程序。

2 主要模块设计

（1）按键设计。本次设计用到三个按键，分别接到P2.3，P2.4，P2.2，另外端接地。

（2）报警电路。该模块主要由一个PNP三极管和一个蜂鸣器组成，当所采集的数据不在设定值范围时将P2.6端口置为低电平，三极管导通，蜂鸣器报警，当数据在设定值范围时P2.6端口置为高电平，三极管截止，蜂鸣器停止报警。

（3）温湿度传感器电路。该模块只有四个端口，分别为VDD接+5V，VSS接地 NC为悬空脚，DATA为数据线，单片机就通过这个端口实现单总线通信。电源和地之间接一个104电容去除高频信号。

（4）红外遥控接收电路。遥控器采用TC9012编码遥控器，红外接收采用HS0038接收头，该模块共三个引脚，只有一个管脚通过一个二极管与单片机的P3.2即中断连接，电源和地之间加一个103电容去除干扰。具体电路图见图3。

图3 红外接收电路

（5）NRF2401无线模块电路。NRF24L01一共为20个引脚，其中有六个管脚是用来与单片机采用SPI总线通信的，另该模块需外加一个16M的晶振为其产生载波信号，模块加上电源共有8个引脚引出。

3 硬件的调试

要获得不同温湿度值就得先准备一些材料，可以事先准备一个烙铁和一团纸巾沾点水在上面，和一个室温计为参考标准，由于条件限制没有一个更精确的湿度较正装置，只能看到显示得出变化。

当要给传感器加热是可以将烙铁靠近传感器，当要增加湿度是可以先用湿纸巾靠近传感器并轻轻吹气，即可以看到传感器的数据发送变化，当有温度或者湿度超过设置的阀值是可以听到蜂鸣器开始报警，当低于设定值是蜂鸣器停止报警。

利用遥控器对准接收头，按下按键可以看到12864上的第一行显示该按键的键值，并但按下设定键是可以看到相应的设定值的变化，当开始报警时，按下报警控制按钮可以关闭报警，再次按下时报警再次打开。

综上所述，系统所有功能全部实现，并且稳定，达到设计初期目标。

4 总结

该设计是基于NRF24L01的无线温湿度检测实验，采用DTH11模块作为温湿度采集传感器，该传感器只需简单的电路就可以以单片机实现连接，并且数据之间采用的是单总线进行通信即只需一个I/O口就可以了，传感器将内部湿度和温度数据共40位的数据（16位温度，16位湿度外加八位校验）一次性传给单片机，数据采用与校验位比对，大大提高数据的准确性。

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无线温湿度检测设计

卢 婷

卢婷（1982—），女，江西九江人，讲师，硕士，主要从事EDA技术、电子技术研究和教学。