便携式温湿度无线监控系统的设计与实现

温度与湿度数据时，设置将A0与A7接地，其余地址码悬空。此系统必须在编码芯片PT2262 与解码芯片PT2272 的地址码一一对应相同的条件下，才能实现对应的发送与接收。

图5 无线发送电路图

SHT71的湿度测量范围为0 ~100% RH,温度测量范围为- 40 ~ + 123. 8℃， 对数据处理后以BCD码形式显示并无线发送出去，这样每一组完整的数据包含有个位、十位与百位（或者为负号） .无线发送接收是一个单向的过程，这样就引入了一组数据的同步和出错检测等问题。为了避免传输错误并保证一组数据的完整性，设置了一个起始同步码1111,由于发送的数据都是BCD码，这样就能和数据区分开来。在发送一组数据之前先发送同步码，然后分别发送百位、十位和个位。在发送完个位数据以后，还发送一次包含有个位、十位、百位这三位数据的累加和，以便于接收端判断这一组数据是否传输正确。

无线接收从工作方式分，可以分成超外差接收和超再生接收。超再生式接收具有电路简单、性能适中、成本低廉的优点所以在实际应用中被广泛采用。在这里所采用的接收模块为超再生型接收方式，它内含放大整形及解码电路，使用极为方便。超再生接收模块电路中，其中PT2272 的外围接收电路可参考文献[ 6 ] , PT2272的VT端（17脚）为解码有效输出端，天线是一根长度为23cm 的软导线，PT2272外接的振荡电阻是200kΩ，可以和发射端PT2262外接的1. 2MΩ 电阻配合，使得中心频率在315MHz.通过单片机AT89C52的P2. 0与P2. 1口分别控制PT2272 的地址码A0 与A7, A1 ~A6 悬空，这样改变这两个I/O口的输出即可实现对温度与湿度的选择或者同时接收。PT2272的数据解码端D0~D3脚与单片机的P1口（0~3）连接，在此系统中设计了如图6所示的电路来判断数据是否解码完毕， 如果解码完毕则产生中断， 单片机开始读数据。

图6 中断信号产生电路图

其软件设计如图7所示，先判断出一组数据的开端，然后按顺序接收本组数据的每一位数据，最后还有一次累加和判断前面接收的这组数据是否正确，这样就大大保证了所采集的数据的正确性。

图7接收子程序流程图

3.2.2无线遥控

无线遥控的原理与无线传输相同，具体电路可以参考文献[7].本系统中的无线遥控具备两种方式：一方面可以无线自动控制排气扇、加湿器、加温与制冷等电器设备，PC机将参数设置好以后由AT89C52控制发送模块，发送控制信号去对应控制相关的电器设备；另一方面，工作人员可以利用一个遥控器直接控制各个电器设备的工作状态。遥控中的无线收发模块中的地址码必须设置相同，且与前面的无线传输模块的地址码不能冲突。单片机相连的一个遥控发送模块，最多可以配置四个无线接收控制模块，这样就可以对应遥控四个电器设备。遥控接收模块将其解码信号通过驱动电路来控制固态继电器的状态，进而由固态继电器来控制电器设备的工作状态。

3.3单片机与PC机通信设计

单片机与PC间的通信通过RS-232电平转换芯片MAX232来实现，其硬件接口电路设计和软件设计可参考文献[8].PC机上运行的界面如图8所示，在采集中，可以选择只采集温度、湿度，或者循环采集温度与湿度，还可以设置采集次数；在遥控中，可以预设要达到的理想的温湿度值，通过控制四个电器设备的工作对应使得温湿度达到预设值。设置好采集量、采集次数与温湿度控制参数以后，从而通过串口通信将这些参数传送给接收模块的单片机进行识别和处理，对应去控制接收模块PT2272的地址码进而可以选择接收，还可以选择遥控不同的电器设备。当采集到的温湿度值与预设的温湿度值相等后，则系统自动使电器设备停止工作。在接收到一次采集到的数据后，将这个数据和对应的温度与湿度的数字代码传送给PC机，PC机对数据进行分类后在数据显示列表中显示出来，数据显示区的数据达到这个列表的最大容量或者在点击结束这个按钮时，自动以记事本格式的文本将这些数据保存起来。当采集次数等于预设采集次数后，则停止采集，否则一直循环进行到完成所有的任务为止。在手动遥控过程中，操作人员可以查看采集显示模块上的温湿度数据，进而利用遥控器去控制相关电器设备的工作状态，使温湿度达到一个合适的理想值。

4结论

经测试与实验，此系统操作方便、工作稳定、性能优良。采集显示端可以手持携带操作，传输与遥控采用无线收发，避免了布局布线复杂麻烦的困难。

此系统结构简单、准确率高、调试方便、配置灵活、扩展性强，而且成本低，能够广泛用于各种温度、湿度采集领域，具有广阔的应用前景。

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