溫濕度監測系統的設計與實現

張建+李仁杰

【摘 要】溫濕度監測系統廣泛應用于對環境要求較高的工農業生產中。本文采用C8051F020單片機、DHT11溫濕度傳感器、LCD1602液晶顯示屏等部件設計了實現溫濕度的采集、顯示等功能的下位機系統，并且基于Visual C++ 6.0設計了對溫濕度數據的存儲、查詢、分析及統計的上位機系統，通過RS-232實現了上位機和下位機之間的通信。系統測試表明，本文設計的系統能夠對環境進行更好的監測和分析，適用于各種領域。

【關鍵詞】溫濕度；檢測；采集

0 引言

隨著科技的飛速發展和普及，高性能設備越來越多，各行各業對溫濕度的要求也越來越高。傳統的溫濕度監測模式是以人為基礎，依靠人工輪流值班，人工巡回查看等方式來測量和記錄環境狀況信息。在這種模式下，不僅效率低下不利于人才資源的充分利用，而且缺乏科學性，許多重大事故都是由人為因素造成的，人工維護缺乏完整的管理系統。而溫度濕度監控系統就可以解決這樣的人才資源浪費、管理漏洞等問題。本文基于單片機[1]和Visual C++[2]相結合的方式設計了溫濕度監測系統，其中溫濕度數據的獲取通過下位機完成，溫濕度數據的處理通過上位機完成。

1 下位機系統

下位機系統以C8051F020單片機為主控模塊，DHT11傳感器為溫濕度數據采集模塊，LCD1602液晶顯示屏為采集到的溫濕度數據實時顯示模塊，RS232為下位機與上位機之間的通信方式[3]，主要功能是將下位機采集到的溫濕度數據傳送給上位機。下位機系統工作流程如圖1所示。

依據下位機的主要功能設計實現的下位機系統實物圖如圖2所示。

2 上位機系統

上位機系統主要基于Visual C++6.0平臺開發，主要功能為采用串行通信方式接收下位機傳送的溫濕度數據，并將數據實時顯示、存儲、統計分析等。上位機系統功能框圖如圖3所示。

圖3所示上位機系統中對溫濕度數據的接收主要通過MSComm控件實現，對數據的存儲、查詢功能主要通過ADO方式對Access數據庫的訪問來實現。

3 系統聯調

本文通過以單片機為主的下位機和以VC為主的上位機的聯合設計實現了對溫濕度的實時測試、顯示、存儲等功能。下位機系統測得的溫濕度數據如圖4所示。圖中，H代表濕度值，T代表溫度值。

通過上位機將溫濕度數據存儲在Access數據庫中，通過讀取歷史數據并結合當前數據就可以繪制出溫濕度數據的實時檢測曲線，如圖5所示。

圖5中采用雙坐標同時繪制了溫度、濕度的數據曲線圖。結合圖4、圖5可以看出本文設計的系統實現了對溫濕度數據的實時監測功能。

4 結論

本文通過C8051F020單片機、DHT11溫濕度傳感器、LCD1602液晶屏、Visual C++6.0、Access數據庫相結合的方式，設計了溫濕度監測系統，實現了對溫濕度的實時采集、顯示、存儲、統計等功能。通過系統測試表明該系統具有精度高、實時性好、穩定性好、性價比高等優點。

【參考文獻】

[1]宋彩利，孫友倉，等.單片機原理與C51編程[M].西安：西安交通大學出版社，2008.

[2]劉長征.Visual C++串口通信及測控應用實例詳解[M].北京：電子工業出版社，2014.

[3]楊金巖，鄭應強，張振仁.數據傳輸接口擴展技術與應用實例[M].北京：人民郵電出版社，2004.

[責任編輯：楊玉潔]