便携式环境信息采集系统设计方案

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1、便携式环境信息采集系统设计方案1系统的总体设计1.1系统设计方案方案一：采用纯硬件的闭环控制系统。该系统的优点是速度较快但可靠性较差、控制精度比较低、线路复杂、调试、安装都不方便，实现题目所有的要求难度较大。方案二：采用单片机、安卓手机与温度传感器结合使用的方式。即使用单片机完成人机界面系统控制，实现信息数据的采集存储、分析处理，由温度传感器完成环境信息的采集与转换。这种方案克服了方案一的缺点，所以本论文的设计是基于单片机和温湿度传感器实现对温度和湿度环境信息采集显示的控制。1.2系统设计原理为了实现便携式环境信息的采集，本设计采用基于安卓手机与单片机的温湿度的信息采集，

2、根据环境数据信息的采集、发送，选用51单片机STC89C52，温湿度传感器DHT11实现温湿度数据的采集和传输，通过单片机采集完这些数据后，可通过GSM模块以短信方式发送到手机。本论文采用将安卓手机作为信息接收的设计方案，系统主要由主控中心(单片机)、温度信号采集、温度信号显示及控制等功能模块组成，采用模块化设计，可根据需要设置测温点数量，系统具有很好的灵活性和扩展性。1.3系统设计框图系统采集的温湿度数据需要进行处理，实现被测数据的存储、显示以及控制，本系统釆用模块化设计思想，设计了数据采集模块，单片机控制模块，显示驱动模块和温度设置模块，驱动电路，通信模块。系统总体设

3、计框图如图1.1所示。STC89C52单片机复位电路温湿度采集模块键盘模块报警模块显示驱动模块输出驱动模块GSM短信发送模块51图1.1系统总体设计框图Figure1.1systemoveralldesignblockdiagram2系统的硬件设计该系统的硬件模块由键盘、单片机、LCD显示、GSM短信模块、温湿度传感器等各模块组成。2.1单片机控制模块本设计的硬件电路，通过单片机控制温湿度传感器，从而对温湿度实时采集和监控，并通过LCD1602显示出来。同时，本设计增加了报警语音模块，可根据需要设定温湿度上下限，若当时温湿度超限便会报警。接入矩阵式键盘实现人机交换功能，并

4、用LCD。显示屏显示出来。通过矩阵键盘设置手机号码，通过GSM手机短信模块，手机发送一个指令，系统便会自动把当前温湿度值短信送设置的手机号码上。2.1.1STC89C52主要特性STC89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，器件采用STCMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，STC89C52单片机在电信息行业中有着广泛推广应用。单片机STC89C52有40个引脚，2个读写口线，

5、2个全双工串行通信口，同时含有2个外中断口，32个外部双向输入/输出端口，3个16位可编程定时计数器，它可以按常规方法进行编程，也可以进行在线编程，也可将Flash存储器和通用的微处理器结合使用，可反复擦写的Flash存储器能够有效降低开发成本。单片机STC89C52为8位通用微处理器51，采用工业标准的C51内核，它主要用于会聚调整时的功能控制。功能包括对会聚主IC内部寄存器、数据RAM和外部接口等功能部件的初始化，会聚调整控制，会聚测试控制，红外遥控信号IR的接收解码和主板CPU通信等。单片机STC89C52提供以下功能：8字节FLASH闪速存储器，256字内部RAM

6、，32个I/O口线，3个16位定时／计数器，一个6向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，STC89C52可降至OHz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电上作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时／计数器．串行通信口及中断系统继续工作[1]。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。2.1.2STC89C52的引脚说明STC89C52的引脚图如图2.1所示。图2.1STC89C52的引脚图Figure2.1STC89C52pindiagramP0口：P0口是一组8位开路型双向1/O口，

7、即地址/数据总线复用口。作为输出口时，每位可以吸收电流驱动8个TTL逻辑门电路，对端口P051写“1”时，作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组端口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在FLASH由编程时，P0口接收指令字节，在程序校验时，输出指令字节，需要外接上拉电阻。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，访问期间会激活内部上拉电阻。P1口：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4