基于藍牙的室內溫濕度的檢測

周恒+徐轉霞

摘要：本文是基于藍牙技術的分布式無線網絡測控系統的體系結構，并根據實際情況設計了基于系統的前、后端硬件構成。為了更好的檢測室內的溫濕度情況，并更加直觀反映其變化趨勢，設計了基于STC89C52的溫濕度檢測系統。通過利用DHT11采集溫濕度信號，并且將信號送入STC89C52單片機進行數據的處理。通過對原理分析、軟硬件設計情況以及無數次的實驗測試， 表明該溫濕度系統非常穩定并且在測量精度方面十分準確， 可廣泛地應用到各類溫濕度檢測以及控制場合。

關鍵詞：藍牙技術；溫濕度傳感器；單片機

中圖分類號：TP274 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）09-0071-01

溫濕度作為一個極其重要的物理量，其直接影響燃燒、發酵、蒸餾、擠壓成形、結晶和空氣流動等一系列化學以及物理過程。若溫濕度控制失誤，則會引起生產安全、產品質量以及產量等諸多問題。當下，人們對濕度以及溫度的檢測和控制越來越重視，溫度和濕度的產物包括加濕器和空調等諸多物品。

本設計以溫濕度的檢測作為主要目的，綜合所掌握的專業知識，用傳感器DHT11對溫濕度信號先進行采集，再轉換成相應的數字信號，然后運用單片機STC89C52進行數據的分析及處理，為報警電路和顯示電路提供信號，以達到對溫濕度檢測警報的目的。另外，本設計采用了蜂鳴報警，先預設定報警閾值，如若發現溫濕度數值超過限定值，就會立即發出警報，使用單片機的中斷系統。

總結以上情況，本設計是以單片機為主控芯片的測量精度較高、操作比較簡單且工作穩定的溫濕度檢測裝置。

和傳統監測系統比較，該系統具備以下幾方面優點：使用智能型傳感器，增加了其系統數據的采集速度并減輕了監控計算機的負擔；其增加了輔助存儲的功能，若監控計算機不工作，則通過多媒體存儲卡存儲采集數據；其單片機的設計提升了系統的監測速度。另外，系統的可靠性以及實時性都有很大改善；為預防失真，其對采集到的數據，實行了數據插值算法；利用語音芯片進行超限的報警，實現了人性化的管理。

1 總體設計

本文主要研究內容是以單片機為主要控制器，通過溫濕度檢測、數據傳輸、數據顯示、誤差的修正等一系列關鍵技術，利用傳感器DHT11當作測量元件，組成智能溫濕度測量系統。此系統可分為溫濕度測量電路、A/D轉換電路、數據顯示電路以及語音報警電路，如圖1所示。所選的器件主要有：STC89C52芯片、溫濕度傳感器DHT11、HC-06藍牙芯片等等。

2 硬件設計

主控芯片我們采用STC89C52，其在數據采集方面以及對于數據的存儲、顯示和整個系統的報警都起到重要作用。對于數據采集是利用單總線的溫濕度傳感器DHT11來實現，DHT11和溫濕敏感元件及模擬測量的元器件相比，其具有成本低、精度高、且可以提供數字輸出、簡化外部測量電路等特點，并與本設計的需求相符合[1]。我們對溫濕度的數據處理方案是： 如果DHT11模塊采集出來的數據超出了我們一開始設計的預警值，則語音報警芯片ISD2560會進行實時報警，緊接著進行相應的處理。數據存儲則是通過計算機來完成。另外，為了防止溫濕度傳感器對周圍的環境采集到的數據失真，因此利用了線形括值算法且計算機部分采用VC++，而單片機部分則釆用匯編語言和C語言混合編譯。

無線傳輸部分我們選用藍牙轉串口HC-06模塊，藍牙V2.0協議，可以與手機、PDA等設備進行無縫連接。Bluetooth傳感器其硬件由STC89C52、擴展串行接口MC14052、藍牙模塊B1ueCore01以及顯示等部分組成，通過對B1ueCore、DHT11和單片機之間的通信接口硬件進行設計，實現Bluetooth溫濕度傳感器的硬件電路結構[2]。

3 軟件設計

調試時注意PC機與仿真器之間要始終保持通信聯絡。使用Keil4時其步驟如下：打開Keil的操作界面，在“Project”中選擇“New uVision Project…”新建一個文件并命名，如“WSD”即可，確定以后，這時會彈出選擇單片機的窗口，選擇所使用單片機型號。然后在窗口選擇“是”，然后新建，在頁面里面編輯程序并命名，這次命名需要加后綴，如“main.c”[3]。

手機軟件操作流程：①打開手機，安裝應用的APP②打開已下載程序的單片機系統③將手機與單片機的藍牙進行配對④打開APP，將檢測到的藍牙進行確認⑤顯示溫濕度，進行實時監測。

4 結語

通過傳感器DHT11采集信號并轉換成數字信號，再通過單片機STC89C52對數據進行分析和處理，將輸出的信號提供給藍牙和報警電路，實現對溫濕度的檢測以及報警。本設計操作簡單、測量精度高、工作穩定。

參考文獻

[1]郁有文.傳感器原理及工程應用[M].西安電子科技大學出版社，2014.

[2]梁玉紅.基于Bluetooth技術——線數字溫/濕度傳感器的研究[J].傳感器世界，2006，（02）：40-41.

[3]王海燕，楊艷華.Proteus和Keil軟件在單片機實驗教學中的應用[J].實驗室研究與探索，2012，（04）：90-91.endprint