科技信息
高校理科研究
室内温湿度监测系统设计
中北大学机电工程学院
胡增康
王露露
刘朝欣
［摘要］基于AT89C52对室内温湿度测量系统的控制，使用数字温湿度传感器SHT10、无线传输模块NR F905对室内温湿度进行实时测量并进行无线传输。系统能快速、准确地检测室内的温湿度，对于室内环境的控制有着重要的现实意义。［关键词］单片机温湿度
无线传输0、引言
随着科学技术的快速发展，人们的生活水平越来越高，为了满足人们日益提高的生活需要，对室内温湿度等环境的调节至关重要。本文采用数字温湿度传感器对温湿度环境同时进行监测，同时用无线接收模块对采集的温湿度数值进行无线传输，采取此系统不仅有控制方便、简单、灵活性大和可以大幅度提高被控温湿度的技术指标等优点, 而且数据测量和传输精度都很高，其也经济实惠。此系统设计的目的在于服务广大的生活居民，使他们在办公室或研究室就可以知道居室或学生寝室的温湿度，从而进行温湿度等的控制。
1、系统总体方案设计
本系统以单片机AT89C52为微处理器对SHT10和NRF905器件进行控制，温湿度传感器作为测量检测器件对环境温度湿度等因子进行数据采集，无线传输模块NRF905对采集到的数据进行无线传输，传
从而更好的控制室内环境。系统的总体输的数据以指示灯LCD 显示，
结构框图如下图1所示：
计。便于程序的编写，测试和排除错误同时进行以便于检验和推广。通过置入不同的命令，可以检测、显示温湿度，控制程序等程序模块使整个系统运行稳定可靠。上电后程序进行初始化, 完成后进行巡回模式采集数据, 当有中断事件发生时, 判断中断源并进入相应的中断服务字程序中。系统流程图如图4所示。
图4系统流程图
4. 试验结果
本实验测量到的温湿度数据，它是通过指示灯LCD 以二进制反码的形式显示出来的，如下两表为得到的两组不同的温湿度数据。
（1）室内常温温湿数据采集
）温度（反码）（原码）温度实际值（℃
[***********][**************]5.[***********][***********].[***********][***********].[***********][***********].34湿度（反码）（原码）湿度实际值（%）[***********][**************]5.[***********][***********].[***********][***********].4（2）手触摸温度采集温度（反码）（原码）温度实际值（℃）[***********][**************]1.[***********][***********].[***********][***********].[***********][***********].78
通过上述温湿度数据的采集我们不难发现，温度的变化范围不是很大，测量数据比较精确，能实际反应室内的温度环境情况；测量的湿度能基本反应室内湿度的环境情况。
5. 结论
本系统利用了计算机技术，结合了可靠的传感器技术和无线传输技术，通过单片机对温湿度传感器SHT10和无线传输模块NRF905的控制，采用C 语言编写控制程序，实现了数据采集、数据的无线发送与接收，以及对数据的简单显示。本系统设计时研究了数据采集的精确数据无线传输时的准确性等问题。本温湿度测量系统室内环境温度性、
的检测具有很好的实现价值，具有研究意义。参考文献
［1］李增祥，许丽娜，李业光.nR F401在大棚温度监控中的应用. 湖
2009，48（12）：3143～3145北农业科学，
［2］李波，丁方平. 关于远程实时温度采集系统构架的研究. 青岛远
2：9～12洋船员学院学报,2009，
［3］夏益民，周卓斌. 基于ATmega16L 单片机的温度控制系统. 电子设计工程,2009，17（12）：71～73
图1系统总体框图
由上图可知：总系统由两部分组成：温湿度数据采集系统和数据无线传输系统。
2. 硬件设计
2.1温湿度检测电路的设计
温湿度检测是室内监控系统的重要组成部分，它直接关系到整个监控系统的质量。本系统采用的是瑞士Sensirion 公司推出了SHT10单片数字温湿度集成传感器。采用CMOS 过程微加工专利技术(CMOSens technology), 确保产品具有极高的可靠性和出色的长期稳定性。该传感器由1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件组成, 并与1个14位A/D转换器以及1个2-wire 数字接口在单芯片中无缝结合, 使得该产品具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。如图2为SHT10典型应用电路。
图2SHT10典型应用电路图3NRF905管脚接口2.2无线传输模块NRF905
NRF905是挪威NordicVLSI 公司推出的单片射频收发器。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需要外加声表滤波器，ShockBurstTM 工作模式，自动处理字头和CRC
使用SPI 接口与微控制器通信，配置非常方便。此外(循环冗余码校验) ，
工作于接其功耗非常低，以10dBm 的输出功率发射时电流只有11mA ，
收模式时的电流为12.5mA ，NRF905片内集成了电源管理、晶体振荡
低噪声放大器、频率合成器功率放大器等模块，曼彻斯特编码/解器、
码由片内硬件完成，无需对数据进行曼彻斯特编码，因此使用非常方便。如图3为其各接口。
3.SHT10采集温湿度程序设计
此系统监测程序设计采用顺序查询的方式执行主程序，模块化设
科技信息
高校理科研究
室内温湿度监测系统设计
中北大学机电工程学院
胡增康
王露露
刘朝欣
［摘要］基于AT89C52对室内温湿度测量系统的控制，使用数字温湿度传感器SHT10、无线传输模块NR F905对室内温湿度进行实时测量并进行无线传输。系统能快速、准确地检测室内的温湿度，对于室内环境的控制有着重要的现实意义。［关键词］单片机温湿度
无线传输0、引言
随着科学技术的快速发展，人们的生活水平越来越高，为了满足人们日益提高的生活需要，对室内温湿度等环境的调节至关重要。本文采用数字温湿度传感器对温湿度环境同时进行监测，同时用无线接收模块对采集的温湿度数值进行无线传输，采取此系统不仅有控制方便、简单、灵活性大和可以大幅度提高被控温湿度的技术指标等优点, 而且数据测量和传输精度都很高，其也经济实惠。此系统设计的目的在于服务广大的生活居民，使他们在办公室或研究室就可以知道居室或学生寝室的温湿度，从而进行温湿度等的控制。
1、系统总体方案设计
本系统以单片机AT89C52为微处理器对SHT10和NRF905器件进行控制，温湿度传感器作为测量检测器件对环境温度湿度等因子进行数据采集，无线传输模块NRF905对采集到的数据进行无线传输，传
从而更好的控制室内环境。系统的总体输的数据以指示灯LCD 显示，
结构框图如下图1所示：
计。便于程序的编写，测试和排除错误同时进行以便于检验和推广。通过置入不同的命令，可以检测、显示温湿度，控制程序等程序模块使整个系统运行稳定可靠。上电后程序进行初始化, 完成后进行巡回模式采集数据, 当有中断事件发生时, 判断中断源并进入相应的中断服务字程序中。系统流程图如图4所示。
图4系统流程图
4. 试验结果
本实验测量到的温湿度数据，它是通过指示灯LCD 以二进制反码的形式显示出来的，如下两表为得到的两组不同的温湿度数据。
（1）室内常温温湿数据采集
）温度（反码）（原码）温度实际值（℃
[***********][**************]5.[***********][***********].[***********][***********].[***********][***********].34湿度（反码）（原码）湿度实际值（%）[***********][**************]5.[***********][***********].[***********][***********].4（2）手触摸温度采集温度（反码）（原码）温度实际值（℃）[***********][**************]1.[***********][***********].[***********][***********].[***********][***********].78
通过上述温湿度数据的采集我们不难发现，温度的变化范围不是很大，测量数据比较精确，能实际反应室内的温度环境情况；测量的湿度能基本反应室内湿度的环境情况。
5. 结论
本系统利用了计算机技术，结合了可靠的传感器技术和无线传输技术，通过单片机对温湿度传感器SHT10和无线传输模块NRF905的控制，采用C 语言编写控制程序，实现了数据采集、数据的无线发送与接收，以及对数据的简单显示。本系统设计时研究了数据采集的精确数据无线传输时的准确性等问题。本温湿度测量系统室内环境温度性、
的检测具有很好的实现价值，具有研究意义。参考文献
［1］李增祥，许丽娜，李业光.nR F401在大棚温度监控中的应用. 湖
2009，48（12）：3143～3145北农业科学，
［2］李波，丁方平. 关于远程实时温度采集系统构架的研究. 青岛远
2：9～12洋船员学院学报,2009，
［3］夏益民，周卓斌. 基于ATmega16L 单片机的温度控制系统. 电子设计工程,2009，17（12）：71～73
图1系统总体框图
由上图可知：总系统由两部分组成：温湿度数据采集系统和数据无线传输系统。
2. 硬件设计
2.1温湿度检测电路的设计
温湿度检测是室内监控系统的重要组成部分，它直接关系到整个监控系统的质量。本系统采用的是瑞士Sensirion 公司推出了SHT10单片数字温湿度集成传感器。采用CMOS 过程微加工专利技术(CMOSens technology), 确保产品具有极高的可靠性和出色的长期稳定性。该传感器由1个电容式聚合体测湿元件和1个能隙式测温元件组成, 并与1个14位A/D转换器以及1个2-wire 数字接口在单芯片中无缝结合, 使得该产品具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。如图2为SHT10典型应用电路。
图2SHT10典型应用电路图3NRF905管脚接口2.2无线传输模块NRF905
NRF905是挪威NordicVLSI 公司推出的单片射频收发器。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需要外加声表滤波器，ShockBurstTM 工作模式，自动处理字头和CRC
使用SPI 接口与微控制器通信，配置非常方便。此外(循环冗余码校验) ，
工作于接其功耗非常低，以10dBm 的输出功率发射时电流只有11mA ，
收模式时的电流为12.5mA ，NRF905片内集成了电源管理、晶体振荡
低噪声放大器、频率合成器功率放大器等模块，曼彻斯特编码/解器、
码由片内硬件完成，无需对数据进行曼彻斯特编码，因此使用非常方便。如图3为其各接口。
3.SHT10采集温湿度程序设计
此系统监测程序设计采用顺序查询的方式执行主程序，模块化设