自動化畢業(yè)論文基于藍牙的無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計

1、<p><b>　　本科畢業(yè)論文</b></p><p><b>　　（20 屆）</b></p><p>　　基于藍牙的無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計</p><p>　　所在學院 </p><p>　　專業(yè)班級 自動化

2、 </p><p>　　學生姓名 學號 </p><p>　　指導教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p>　　摘 要:本課題設(shè)計的是一套無線溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

3、，主要用于對環(huán)境溫度的采集與監(jiān)控。系統(tǒng)采用基于無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計思想和溫度采集技術(shù)。無線傳輸可讓遠程布線所帶來的施工麻煩減少，成本大的劣勢。本設(shè)計用單片機AT89C51為主的硬件，設(shè)計了包括檢測溫度，溫度顯示，系統(tǒng)控制，串口通信等外圍電路。單片機AT89C51作為主單片機完成測量和控制以及與通信單片機的數(shù)據(jù)通信、無線收發(fā)控制等功能。無線溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是利用下位機設(shè)置溫度上下限和實時溫度的采集，并將結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C，以達到對溫度的比較、控制

4、。</p><p>　　關(guān)鍵詞 ： AT89C51 溫度采集 藍牙模塊 DHT11溫濕度傳感器 </p><p><b>　　指導老師簽名：</b></p><p>　　Based on the bluetooth wireless temperature acquisition </p><p

5、>　　Abstract:This paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless communication

6、can avoid the shortcoming of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design uses AT89C51，The monolithic integrated circuit is the main hardware， In order to realize design goal this design in

7、cluding temperature gathering， the temperature demonstrated that， </p><p>　　Keywords: AT89C51 Temperature gathering Bluetooth Module DHT11 Temperature Humidity Sensor</p><p>　　Signature o

8、f Supervisor：</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　2 方案論證</b></p><p>　　2.1溫度采集方案2</p><p>　　2.2無線

9、數(shù)據(jù)傳送方案2</p><p>　　2.3顯示界面方案2</p><p><b>　　3 系統(tǒng)總體設(shè)計</b></p><p>　　3.1系統(tǒng)總體分析4</p><p><b>　　3.2設(shè)計原理5</b></p><p>　　4、各個元器件及芯片簡介</p&

10、gt;<p>　　4.1 AT89C51單片機介紹7</p><p>　　4.2 DHT11溫度傳感器簡介8</p><p>　　4.3 藍牙模塊介紹10</p><p>　　4.4藍牙串口通信助手12</p><p>　　4.5 1602液晶顯示屏介紹14</p><p><b>　

11、　5、各部分電路設(shè)計</b></p><p>　　5.1 電源電路15</p><p>　　5.2 復位電路15</p><p>　　5.3 串口電路17</p><p>　　5.4 顯示電路18</p><p>　　5.5 系統(tǒng)整體電路圖19</p><p><b&

12、gt;　　6程序分析與設(shè)計</b></p><p><b>　　7、制作與調(diào)試</b></p><p>　　7.1 硬件調(diào)試方法21</p><p>　　7.2 軟件調(diào)試方法21</p><p><b>　　結(jié)論23</b></p><p><b>

13、;　　參考文獻24</b></p><p><b>　　致謝25</b></p><p>　　附錄1：硬件總圖26</p><p>　　附錄2: 溫度采集部分編程27</p><p><b>　　1、緒論</b></p><p>　　現(xiàn)代工業(yè)和農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)，

14、對數(shù)據(jù)采集的傳輸大部分是有線的，因為有線傳輸?shù)木嚯x、速率和抗干擾能力都比無線好；但對那些很偏的或不方變搞線纜的地方進行溫度檢測時，采用無線就要優(yōu)于有線了對于這個功能，設(shè)計無線數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)的無線傳輸。該系統(tǒng)主要收集Atmel公司的AT89C51單片機為控制處理核心，它已經(jīng)完成了收購中的數(shù)據(jù)處理和無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂茩?quán)。 AT89C51單片機是一款低功耗/低電壓/高性能8位微控制器，可編程芯片與/擦除/只讀存儲器8KB。在同行

15、業(yè)中處于領(lǐng)先水平的無線收發(fā)器的數(shù)據(jù)傳輸藍牙模塊DHT11的優(yōu)秀芯片的性能，它包括一個電阻元件和濕NTC溫度測量裝置感，并配有高性能的8位微控制器相連。因此，該產(chǎn)品具有優(yōu)良的品質(zhì)，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強，性價比極高等優(yōu)點。在本文中，主要說明組合微控制器和藍牙無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊，形成了無線數(shù)據(jù)傳輸和計算機單芯片無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。包括：如何選擇正確的系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的器件，如何設(shè)計基于選定的設(shè)備，如何編寫控制無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備上的外圍電路

16、和微控制器接口電路的需求進行數(shù)據(jù)傳輸單片機程序，和一個簡要介紹了數(shù)字式溫度傳感器的應(yīng)用。</p><p><b>　　2、方案論證</b></p><p><b>　　2.1溫度采集方案</b></p><p>　　方案一：模擬溫度傳感器。熱敏電阻，溫度值轉(zhuǎn)換為電壓值通過抽真空操作放大A/D轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，

17、然后通過比較計算出的溫度由微控制器。優(yōu)點：應(yīng)用范圍廣，特別是在工程領(lǐng)域，采用不同的熱敏電阻可實現(xiàn)超低溫測量。缺點：必須使用高速A/D轉(zhuǎn)換器，系統(tǒng)復雜，成本高，而且還引入非線性誤差，所不同的是通過軟件修正。</p><p>　　方案二：采用DHT11溫濕度傳感器，該傳感器采用單總線接口，能方便的與單片機通信。測溫范圍從0°到+50°,測溫精度為±2°，完全滿足本設(shè)計的要求。缺

18、點：不能實現(xiàn)高溫與低溫測量。</p><p>　　從上各種因素，我們采用DHT11溫濕度傳感器方案。</p><p>　　2.2無線數(shù)據(jù)傳送方案</p><p>　　方案一：使用GSM模塊。GSM（公共數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)）系統(tǒng)是基于在移動通信系統(tǒng)中的時分多址技術(shù)比較成熟，完美，最廣泛使用的系統(tǒng)，該設(shè)計可用于發(fā)送短消息業(yè)務(wù)的溫度數(shù)據(jù)。優(yōu)點：網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，實現(xiàn)遠距離傳輸。

19、缺點：成本高，無法實現(xiàn)實時。</p><p>　　方案二：該采用藍牙無線傳輸模塊ATK-HC05-V11，它是一款高性能的主從一體藍牙串口模塊，可與各種電腦，藍牙主機，手機，PDA，PSP和與藍牙配對等智能終端，該模塊支持很寬的范圍的波特率：4800 - 1382400，模塊是5V或3.3V兼容單片上系統(tǒng)，可以很容易與您的產(chǎn)品連接。非常靈活，使用方便，接口功能，支持的波特率TTL，3.3V/5

20、V兼容的微控制器系統(tǒng)4800、9600、19200、38400、57600、115200、230400、460800、921600、1382400，具有主從一體，指令切換，默認為從機，帶狀態(tài)指示燈，帶配對狀態(tài)輸出等特點，通信距離達到10M模塊尺寸，工作電壓為DC3.3V~5.0V，模塊通過6個2.54mm間距的排針與外部連接間距引腳與外部連接模塊和微控制器的連接只需要最低限度的四行可以：VCC，GND，TXD，RXD，VCC和GND為電

21、源的模塊，該模塊被連接到微控制器的RXD TXD和RXD和TXD可以。該模塊是5V和3.3V的微控制器系統(tǒng)兼容，可以方便地連接到你的系統(tǒng)里面去，和ATK-HC05模塊是非常緊湊的。所以基于上述考慮，采用方案二。 </p><p><b>　　2.3顯示界面方案</b></p><p>　　方案一：采用數(shù)字顯示，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點：只能顯示有限的測量

22、點和符號。  方案二：采用LCD顯示屏。英文操作提示可以方便的人機交流。多點溫度值可同時顯示，可以通過鍵盤或顯示器瀏覽一個測量點的溫度快速滾動。</p><p>　　本系統(tǒng)設(shè)計為多點溫度采集情況，所以選擇LCD顯示。</p><p><b>　　3、系統(tǒng)總體設(shè)計</b></p><p>　　3.1 系統(tǒng)總體分析</p&g

23、t;<p>　　無線溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是一個基于微控制器的RF無線溫度檢測裝置，通過收購部分的溫度設(shè)計，發(fā)送/接收的顯示元件的溫度采集部分由8線數(shù)字溫度傳感器，AT89C51單片機，電源電路的一部分，看門狗電路，復位電路，1602 LCD電路，收集在單芯片處理在數(shù)字顯示器上的溫度數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)浇邮諉卧?。送無線傳輸?shù)囊徊糠諥TK-HC05-V1.0模塊集成了高頻發(fā)射，高頻接收，PLL合成，F(xiàn)SK調(diào)制，參量放大，功率放

24、大，頻道切換等功能，微控制器不能直接與溝通一無線模塊，通過串行電路所需的數(shù)據(jù)傳輸，串口電路采用RS232串口通信電路，顯示部分采用1602液晶顯示屏，AT89C51單片機以及單片機的外圍電路由獨立按鍵電路，晶振電路，復位電路組成。系統(tǒng)設(shè)計框圖如下：</p><p>　　圖3.1.1發(fā)送模塊系統(tǒng)框圖</p><p>　　圖3.1.2接收模塊系統(tǒng)框圖</p><p>&

25、lt;b>　　3.2設(shè)計原理</b></p><p>　　無線溫度采集系統(tǒng)是一個基于藍牙無線模塊上的溫度檢測裝置。該系統(tǒng)由溫度獲取部分和發(fā)射器/接收器，以及顯示芯片。溫度采集部分由溫度傳感器DHT11，單片機AT89C51，低功耗無線收發(fā)模塊等組成，采用寄生電源VDD傳感器和GND同樣的方式，地面，溫度傳感器連接在P1.0口。打開電源后，本系統(tǒng)由單片機AT89C51向單線數(shù)字溫度傳感器DHT11

26、芯片發(fā)出指令進行測溫根據(jù)DHT11的通訊協(xié)議，主機控制DHT11溫度轉(zhuǎn)換必須通過三個步驟完成：DHT11必須重新設(shè)置之前，每次讀，寫，一個成功的ROM命令后發(fā)送一個復位，最后一個命令發(fā)送的RAM，這樣才能開展DDHT11預(yù)定的操作。復位請求數(shù)據(jù)線下來的主CPU 500微秒，然后釋放，等待約DHT11的信號后，收到了16到60微秒到240微秒60低脈沖存在的問題后，主CPU收到此信號表示成功復位。在硬件上，使用寄生電源微控制器D

27、HT11的連接，然后UDD，GND接地，I/O的微控制器連接到微控制器的I/O。然后將數(shù)據(jù)傳送給單片機AT89C51，8個數(shù)據(jù)傳輸兩次，然后可以通過編程來從數(shù)字顯示四個數(shù)據(jù)，因為有一個51單片機的全雙工串行通信口，所以模塊之間的微</p><p>　　4、各個元器件及芯片簡介</p><p>　　4.1 AT89C51單片機介紹</p><p>　　4.1.1 A

28、T89C51單片機簡介</p><p>　　AT89C51是一種4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。單片機的EEPROM可反復擦除100次。該設(shè)備采用了高密度非易失性存儲器ATMEL公司的制造技術(shù)，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于CPU8和多功能組合在一個單一的閃存芯片，ATMEL公司的AT89C51單片機是一種高效，AT89C2051是它的一個

29、簡化版本。 </p><p>　　圖4.1.1AT89C51單片機實物圖</p><p>　　4.1.2 主要特性：① 與MCS-51 兼容 </p><p>　　② 4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 </p><p>　?、?一千個字/擦循環(huán)數(shù)據(jù)能保留120個月之久。</p><p>　?、苋o態(tài)工作，0Hz-24Hz&#

30、183;三級程序存儲器鎖定</p><p>　?、?128*8位內(nèi)部RAM32可編程I/O線</p><p>　　⑥ 兩個16位定時器/計數(shù)器 </p><p><b>　?、?5個中斷源 </b></p><p>　　⑧片內(nèi)振蕩器和時鐘電路</p><p>　　4.1.3主要管腳說明：</

31、p><p>　　P0口：P0口是一個8位漏極開路雙向I/O口，每個引腳可以吸收8TTL柵極電流。當該引腳為第一個寫1 P1口被定義為一個高阻抗輸入。P0可用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址第八。P1口：P1口是一個內(nèi)部上拉電阻來提供的8位雙向I/O口，P1口輸出緩沖器接收4TTL門電流。之后的P1口引腳1寫入，內(nèi)部拉高，可作為輸入，P1口被外部拉低，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口：

32、P2口是一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，四TTL輸出門極電流，當P2口被寫“1”，該引腳在內(nèi)部上拉電阻拉起，并作為輸入。并因此作為輸入時，P2口pins被外部拉低時將輸出電流。當P2口用于外部程序存儲器或16位外部數(shù)據(jù)存儲器地址的訪問高八P2口輸出地址。P3口：P3口引腳的上拉電阻8與能接收四TTL輸出門極電流內(nèi)部雙向I/O口。當P3口寫入“1”后，他們被拉高內(nèi)部并用作輸入。由于輸入被拉低外部，P3口輸出電流（I

33、LL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　4.2 DHT11溫度傳感器簡介</p><p>　　DHT11數(shù)字溫濕度傳感器的溫濕度復合傳感器的校準的數(shù)字信號輸出。它使用一個專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻元件和濕NTC溫度測量裝置感，并與一個高性能的8位微控制器相連接。因此，該產(chǎn)品具有優(yōu)良的品質(zhì)，響應(yīng)速度快，抗干

34、擾能力強，性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器校準精確的濕度校驗室。存儲在程序的OTP存儲器，內(nèi)部傳感器檢測信號的過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)的形式的校準系數(shù)。單線串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡單和快捷。超小尺寸，低功耗，信號傳輸距離可達20米，使得各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用的最佳選擇是。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，可根據(jù)用戶需求和提供特殊包裝。</p><p>　　圖4.2.1DHT11傳感器實物</p&

35、gt;<p>　　4.2.1 引腳說明 </p><p>　　引腳號 引腳名稱 類型 引腳說明 </p><p>　　1 VCC 電源 正電源輸入，3V-5.5V DC </p><p>　　2 Dout 輸出 單總線，數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳 </p><p>　　3

36、 NC 空 空腳，擴展未用 </p><p>　　4 GND 地 電源地 </p><p>　　4.2.2 電源引腳</p><p>　　3-5.5V DHT11的電源電壓。功率傳感器后，稍等1s可以在此期間跨越一個不穩(wěn)定的狀態(tài)，而不會發(fā)送任何命令。電源引腳（VDD，GND）一個100nF的電容去

37、耦濾波的增加。</p><p>　　4.2.3串行接口(單線雙向)</p><p>　　DATA是用于微處理器和DHT11和同步，單總線數(shù)據(jù)格式，因此通信時間為4ms之間的通信，在用戶發(fā)送一個起始信號的MCU，從低功耗模式到高速模式下，主機DHT11過渡等待開始信號后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號時，發(fā)送40位的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)信號的采集時，用戶可以選擇將讀出的數(shù)據(jù)的一部分。從模式下，DHT11接收

38、啟動信號觸發(fā)一個溫濕度采集，如果沒有收到，主機發(fā)送一個開始信號，DHT11溫濕度不會主動過渡到低速數(shù)據(jù)采集模式后的聚集地。</p><p>　　圖4.2.1串行接口</p><p>　　4.3 藍牙模塊介紹</p><p><b>　　4.3.1藍牙概述</b></p><p>　　藍牙無線技術(shù)是一種短距離通信系統(tǒng)，可

39、用來代替便攜式設(shè)備和/或固定電子設(shè)備的電纜的連接。藍牙無線技術(shù)的主要特點是功能強大，功耗低，成本低。許多核心規(guī)范的功能是可選功能，以實現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。藍牙核心系統(tǒng)包括一個無線電頻率收發(fā)器，基帶和協(xié)議棧。該系統(tǒng)可以被連接到提供服務(wù)的設(shè)備，并支持數(shù)據(jù)的各種類別的這些設(shè)備之間的交換。操作概述藍牙無線電（物理層），而無需申請許可證來運行2.4GHz的ISM頻段。系統(tǒng)采用了跳頻收發(fā)器，以防止干擾和衰落，并提供多種FHSS（跳頻擴頻）攜帶者。藍牙無

40、線技術(shù)是一種短距離通信系統(tǒng)，可用來代替便攜式設(shè)備和/或固定電子設(shè)備的電纜的連接。藍牙無線技術(shù)的主要特點是功能強大，功耗低，成本低。許多核心規(guī)范的功能是可選功能，以實現(xiàn)產(chǎn)品的多元化。藍牙核心系統(tǒng)包括一個無線電頻率收發(fā)器，基帶和協(xié)議棧。該系統(tǒng)可以被連接到提供服務(wù)的設(shè)備，并支持數(shù)據(jù)的各種類別的這些設(shè)備之間的交換。操作概述藍牙無線電（物理層），而無需申請許可證來運行2.4GHz的ISM頻段。系統(tǒng)采用了跳頻收發(fā)器，以防止干擾衰落，并提供多種FHS

41、S（跳頻擴頻）攜帶者。RF工作頻率是使用二進制調(diào)制的形狀，減少了收發(fā)信機的復雜性。撫</p><p>　　圖4.3.1藍牙模塊實物圖</p><p>　　4.3.2藍牙模塊電路</p><p>　　圖4.3.2藍牙模塊電路</p><p>　　4.3.3藍牙模塊引腳功能</p><p>　　表4.3.3藍牙模塊引腳功能

42、</p><p>　　4.4藍牙串口通信助手</p><p>　　藍牙串口通訊模塊的工作模式有兩種：命令響應(yīng)和自動連接這兩種工作模式，當模塊處于自動連接工作模式時，將自動根據(jù)事先設(shè)定的方式連接的數(shù)據(jù)傳輸；當模塊處于命令響應(yīng)工作模式時能執(zhí)行下述所有AT 命令，用戶可向模塊發(fā)送各種AT 指令，為模塊設(shè)定控制參數(shù)或發(fā)布控制命令。</p><p>　　圖4.4.1藍牙串口通

43、信圖</p><p>　　4.5 1602液晶顯示屏介紹</p><p>　　1602液晶，能夠一起顯示32個字符。 注：為了表示的方便 ，高電平用1代表，低電平用0代表。</p><p>　　圖4.5 1602液晶實物圖</p><p>　　4.5.1.管腳功能</p><p>　　1602采用標準的16腳接口，其中

44、：第一腳：VSS供電接地引腳，第2腳：連接到正，第3腳：VDD5V電源：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整結(jié)束，最弱連接到正電源，接地最高的對比度電源對比度（對比度過高會產(chǎn)生“鬼影”，由一個10K的電位器來調(diào)整對比度時）。第4腳：RS選擇注冊，選擇數(shù)據(jù)寄存器高一點，低0:00選擇指令寄存器。第5腳??：RW讀寫信號線，高讀操作（1），寫低（0）。第6腳：E（或EN）端啟用（enable）結(jié)束。第7?14腳：D0?D78位雙向數(shù)據(jù)終端。第15?1

45、6腳：空腳或背光電源。</p><p><b>　　5、各部分電路設(shè)計</b></p><p><b>　　5.1 電源電路</b></p><p>　　在微控制器板培訓系統(tǒng)設(shè)計了一個外接電源電路，電源電路包括兩種方法：一種是直接用PC的USB端口5V直流電源的訓練板上，然后添加在電源電路中的電流500mA的自恢復保險絲到

46、PC的USB供電的限制提供了一定的保護作用;另一種是小DC電源，9V直流電源輸出到電源電路，通過LM7805降壓穩(wěn)壓器芯片的作用提供必要的培訓板上5V電源工作。</p><p>　　5.1.1電源電路圖</p><p>　　圖5.1.1電源電路</p><p><b>　　5.2 復位電路</b></p><p>　　復

47、位電路的基本功能是：提供一個復位信號，當系統(tǒng)直到系統(tǒng)是穩(wěn)定的電力，撤銷復位信號。對于可靠，功率是一定的延時復位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭點撤銷后，即使在穩(wěn)定的組合工藝引起的抖動影響復位。電路可以實現(xiàn)基本的功能，其輸入輸出特性。但解決不了電源毛刺（A點）和電源緩慢下降（電池電壓低）等問題，并調(diào)整RC延時不斷的變化會使駕駛能力惡化。復位電路是高左向右一樣有效，手動復位開關(guān)低的Sm通道避免了電路上的諧波干擾。</p><

48、p>　　5.2.1復位電路圖</p><p>　　圖5.2.1復位電路</p><p><b>　　5.3 串口電路</b></p><p>　　由比特從一個I/O引腳傳輸二進制編碼數(shù)據(jù)的單片機幾個是串行通信。是所謂的串行通信外圍設(shè)備和計算機數(shù)據(jù)信號線施加到門中的數(shù)據(jù)信號傳輸線的數(shù)據(jù)位，數(shù)據(jù)的每個比特占用一個固定長度的時間，利用該通信更少

49、的數(shù)據(jù)線，傳輸速度比并行傳輸慢。串行通信的優(yōu)點是遠程通信和船員通訊，51系列是由它自己的串行通信完成后，高可編程的全雙工串行端口是串行通信接口。</p><p><b>　　串口通信協(xié)議的內(nèi)容</b></p><p>　　在RS-232-C中的任何一個信號線的電壓的接口的電氣特性是負邏輯。這就要求接收器識別信號低至3V為邏輯“0”時，高3V信號為邏輯“1”。RS-23

50、2-C接口連接器接口，常用型號為25針的DB-25插頭和插座，通常在DCE端的插頭，插座在DTE端的一些設(shè)備與PC機的物理結(jié)構(gòu)連接的RS-232-C接口，因為另一側(cè)不用于發(fā)送控制信號時，只有三個接口線，即“發(fā)送數(shù)據(jù)”，“接收數(shù)據(jù)”和“信號接地”。因此，使用一個9針的DB-9插頭座，和屏蔽雙絞線傳輸線。</p><p>　　5.3.1串口電路圖</p><p>　　圖5.4.1 單片機及其串

51、口電路圖</p><p><b>　　5.4 顯示電路</b></p><p>　　還有另一塊顯示電路AT89C51單片機，外圍電路和1602液晶顯示組件。1602液晶屏可顯示32個字符，內(nèi)部字符發(fā)生器存儲器（CGROM）已經(jīng)存儲了160個不同的圖形點陣字符，這些字符有：阿拉伯數(shù)字，大寫字母，常用符號，和日文假名等，當數(shù)據(jù)傳輸過在LCD屏幕的第一行顯示單詞的溫度，并且

52、第二行顯示的溫度值。</p><p>　　5.4.1顯示電路圖</p><p>　　圖5.4.1顯示電路</p><p>　　5.5 系統(tǒng)整體電路圖</p><p>　　圖5.5.1整體實物圖</p><p>　　圖5.5.2系統(tǒng)整體電路</p><p><b>　　6程序分析與設(shè)計

53、 </b></p><p>　　本系統(tǒng)是基于藍牙的無線溫度采集，采用了DHT11溫濕度傳感器來采集周圍環(huán)境當中的溫度，同時把采集到的溫度經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后顯示示在LCD1602液晶屏上。此時，需要藍牙手機或藍牙電腦通過串口調(diào)試助手軟件發(fā)送一個命令去查詢此時窗簾的狀態(tài)。這里只需發(fā)送一個“？”號，即可收到一個從下位機藍牙發(fā)送來的一個溫度值。如圖6.1所示：</p><p>　　圖6.1

54、 系統(tǒng)主程序流程圖</p><p>　　溫度采集傳感器用的是DHT11，它能夠?qū)⒛M的溫度量經(jīng)過一個數(shù)據(jù)口傳給單片機處理，單片機經(jīng)過一系列的數(shù)據(jù)處理之后，將最后的溫度顯示在液晶屏上。</p><p>　　圖6.1.1 溫度采集程序設(shè)計</p><p><b>　　7、制作與調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)通常包括

55、實驗室硬件調(diào)試聯(lián)邦調(diào)查局，聯(lián)邦調(diào)查局實驗室軟件，實驗室系統(tǒng)仿真，仿真試驗機正在運行，現(xiàn)場安裝和調(diào)試幾個環(huán)節(jié)。系統(tǒng)組裝完成后，首先要系統(tǒng)硬件聯(lián)邦調(diào)查局實驗室條件下;聯(lián)邦調(diào)查局成功后，與硬件操作，以確保它是很容易發(fā)現(xiàn)，在軟件調(diào)試過程中軟件錯誤，有時硬件故障，完整的軟件故障，硬件，隱藏的問題，可以發(fā)現(xiàn)和糾正;在進入網(wǎng)站之前，還必須在實驗室條件下充分暴露的問題和解決這些問題，通常與模型，而不是一個完整的模擬實際系統(tǒng)的調(diào)試，運行測試后的機器不停的

56、通過機器，然后輸入正確的現(xiàn)場安裝，操作和成功通過使用一定的時間，設(shè)計是不完整的，直到整個系統(tǒng)工作的最后驗收。</p><p>　　下面通過硬件和軟件兩方面介紹相應(yīng)的調(diào)試方法。</p><p>　　7．1 硬件調(diào)試方法</p><p>　　7．1．1 常見的硬件故障</p><p>　　1、元器件失效 </p><p

57、>　　可能有兩個原因：一是設(shè)備本身損壞或不符合性能要求;造成部件故障第二裝配誤差，如電解電容，二極管極性錯誤，集成電路安裝在錯誤的方向等。</p><p>　　2、邏輯錯誤 </p><p>　　它被設(shè)計為處理所造成的過程中的誤差或錯誤。此類錯誤包括錯線，開路，短路，相位誤差等。</p><p>　　3、可靠性差 </p><

58、p>　　造成大量的可靠性差，如孔的金屬，焊接接觸不良會造成不好的時候系統(tǒng)還是不錯的，經(jīng)不起震動;內(nèi)部和外部干擾，電源的紋波系數(shù)，過載裝置，例如不引起穩(wěn)定的邏輯電平;痕跡和不合理的制度也可能導致可靠性差。</p><p><b>　　數(shù)碼顯示調(diào)試</b></p><p>　　調(diào)試發(fā)現(xiàn)亮度發(fā)光二極管已經(jīng)非常微弱，用萬用表測量顯示，輸入電壓只有1.99V，勉強能光，同

59、時還約89C515V輸出電壓，分析知道正在進行89C51串行口工作時，負載較重，發(fā)光二極管份額的電流很小，它不能正確地光。在添加非反相放大器來驅(qū)動他們的工作。</p><p>　　7．2 軟件調(diào)試方法</p><p>　　軟件調(diào)試與所選用的軟件結(jié)構(gòu)和程序設(shè)計技術(shù)有關(guān)。如果采用模塊程序</p><p>　　設(shè)計技術(shù)中，模塊是單獨調(diào)試。當調(diào)試子程序必須遵守現(xiàn)場環(huán)境，即入

60、口條件和出口條件。調(diào)試工具可以用來設(shè)置斷點或單步運行模式，網(wǎng)站通過檢查系統(tǒng)CPU，ARM的內(nèi)容和I / O端口的狀態(tài)，并檢查程序是否符合設(shè)計要求的結(jié)果。通過檢測誤差可以在程序循環(huán)的錯誤被發(fā)現(xiàn)，和機器代碼錯誤的地址轉(zhuǎn)移。您還可以找到用戶系統(tǒng)硬件故障，軟件算法和硬件設(shè)計錯誤。在調(diào)試調(diào)試用戶系統(tǒng)硬件和軟件的持續(xù)的過程，步驟通過一個程序模塊。 </p><p>　　每個模塊后，可以放在一起的相關(guān)功能模

61、塊集成調(diào)試在一起。如果在此階段出現(xiàn)故障，如果子程序運行破壞現(xiàn)場，緩沖單元沖突，建立和清除標志位也許會考慮是否在設(shè)計上的錯誤，是否堆棧區(qū)溢出，如果正常狀態(tài)輸入裝置等。如果用戶系統(tǒng)正在開發(fā)計算機監(jiān)控操作，用戶還必須考慮是否緩沖單元和監(jiān)控單元的工作發(fā)生沖突。</p><p>　　單步和斷點調(diào)試，調(diào)試應(yīng)連續(xù)進行，這是因為只有一個單一的步驟來驗證程序或不正確的操作，不能確定定時精度，CPU的實時響應(yīng)等問題。在完成所有調(diào)試完

62、成后，操作應(yīng)重復幾次，除了觀察操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性，同時也觀察了原設(shè)計要求，用戶的操作，如安排是否合理，必要的，然后進行適當?shù)男拚?</p><p>　　調(diào)試好以后，再使各個任務(wù)程序同時運行，如果操作程序無錯誤，一般情況下就能正常運行。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　這篇文章描述了使用無線模塊，用于遠程溫度數(shù)據(jù)

63、采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以被用在各種遙測系統(tǒng)，遠程環(huán)境來完成采集，資源信息和其他數(shù)據(jù)的方法。單片機以其高可靠性，高性價比，在工業(yè)控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，智能儀器儀表，辦公自動化等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在本文中，主要說明組合微控制器和藍牙無線數(shù)據(jù)收發(fā)器，形成了無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯涡酒瑹o線溫度數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。包括：如何選擇正確的系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊的器件，如何設(shè)計基于選定的設(shè)備，如何進行數(shù)據(jù)傳輸單片機程序編寫控制無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備上的外圍電路和微

64、控制器接口電路的需求。并收集在這個設(shè)計的無線溫度數(shù)據(jù)的原理是利用特性的組合DHT11數(shù)字溫度傳感器和微控制器的存儲溫度數(shù)據(jù)的采集，利用無線收發(fā)模塊為LCD顯示1602行上顯示數(shù)據(jù)的傳輸。在設(shè)計原則需要知道各個部件的性能和總體方案設(shè)計的系統(tǒng)的更緊湊的設(shè)計。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 基于PTR2000的無線數(shù)據(jù)傳輸[J]

65、 趙仕元 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新，2004，（4）:69-71</p><p>　　[2] 陳興梧,劉鳴等數(shù)字式溫度計DS18B20的特性及應(yīng)用 國外電子元器件</p><p>　　[3] 單片機原理與接口技術(shù) 李朝青 北京航空航天大學出版社，2000</p><p>　　[4] 無線發(fā)射與接收電路設(shè)計 黃智偉編 人民郵電出版社</p

66、><p>　　[5] 單片機原理與接口技術(shù) 李朝青編 北京航空航天大學出版社</p><p>　　[6] PTR2000數(shù)據(jù)手冊 訊通科技公司</p><p>　　[7] 智能儀器 程德福、林君 機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　[8] 數(shù)字溫度傳感器DS18B20及其應(yīng)用[J] 韓志軍、劉新明 南京工程學院

67、學報， 2003[6]</p><p>　　[9] 無線收發(fā)數(shù)傳MODEM模塊PTR2000的原理及應(yīng)用 </p><p>　　[10] 用PTR2000實現(xiàn)單片機與PC機之間的無線數(shù)據(jù)通信 微計算機應(yīng)用，2002 2</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在這篇論文的寫作過程中，我的指導師李

68、老師傾注了大量的心血，從搜集資料到開題報告，從寫作提綱，到一遍又一遍地指出每稿中的具體問題，嚴格把關(guān)，循循善誘，在此我表示由衷的感謝。授人以魚不如授人以漁，置身其間，耳濡目染，潛移默化，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，領(lǐng)會了基本的思考方式，從論文題目的選定到論文寫作的指導,經(jīng)由您悉心的點撥,耐心的指導，再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟,讓我有一種“山重水復疑無路,柳暗花明又一村”的感覺。在論文即將完成之際，我受益匪淺，從開始進入課題

69、到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學、朋友給了我無言的幫助和鼓勵，在這里請接受我誠摯的謝意！同時也感謝學校為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。 </p><p>　　最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學，以及在設(shè)計中被我引用或參考的論著的作者 。</p><p><b>　　附錄1：硬件總圖</b></p><p>　　附

70、錄2 溫度采集部分編程</p><p><b>　　main.c</b></p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#include "lanya.h"</p><p>　　uchar table1[7]="shidu: ";</

71、p><p>　　uchar table2[7]="wendu: ";</p><p>　　sbit D=P2^2;//DHT11信號接收端</p><p>　　sbit lcden=P2^7;//1602使能端</p><p>　　sbit lcdrs=P2^5;</p><p&g

72、t;　　sbit lcdwr=P2^6;//1602數(shù)據(jù)命令選擇端</p><p>　　/************定義區(qū)************/ </p><p>　　uchar FLAG;</p><p>　　uchar temp;</p><p>　　uchar TH,TL,RH,RL;</p>&

73、lt;p>　　uchar TH_temp,TL_temp,RH_temp,RL_temp,check_temp;</p><p>　　uchar comdata;</p><p>　　void Delay_40us(void)//延時40us</p><p><b>　　{</b></p><p>&

74、lt;b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=0;i<12;i++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/************DHT11采集數(shù)據(jù)************/</p><p>　　void DATA_R(void)</p&

75、gt;<p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)//每次采集8位數(shù)據(jù)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　FL

76、AG=2;</b></p><p>　　while((!D)&&FLAG++);//拉低50us 為接受一bit數(shù)據(jù)作準備</p><p>　　D=1;//電平已拉高，這句可不要</p><p>　　temp=0;//默認為低電平，即"0"</p><p>　

77、　Delay_40us();//延時40s后再測</p><p>　　if(D) temp=1;//如果40us后仍是高電平，是"1"</p><p>　　comdata<<=1;</p><p>　　comdata|=temp;//將值賦給ucharcomdata，每次賦一位</p>

78、;<p><b>　　FLAG=2;</b></p><p>　　while((D)&&FLAG++);//延時等待電位降低進行下一次循環(huán)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/

79、************DHT11數(shù)據(jù)校驗************/</p><p>　　void DATA_C(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　D=0;</b></p><p>　　delay(30);//主機拉低電位180ms</

80、p><p><b>　　D=1;</b></p><p>　　Delay_40us();//主機拉高電位40us</p><p><b>　　D=1;</b></p><p>　　if(!D)//如果電位為低，表明從機響應(yīng)信號已到達</p><p>&

81、lt;b>　　{</b></p><p><b>　　FLAG=2;</b></p><p>　　while((!D)&&FLAG++);//判斷從機拉低電位80us</p><p><b>　　FLAG=2;</b></p><p>　　while((D)&

82、amp;&FLAG++);//判斷從機拉高電位80us，準備采集數(shù)據(jù)</p><p><b>　　DATA_R();</b></p><p>　　RH_temp=comdata;//濕度高8位</p><p><b>　　DATA_R();</b></p><p>　　RL_t

83、emp=comdata;//濕度低8位</p><p><b>　　DATA_R();</b></p><p>　　TH_temp=comdata;//溫度高8位</p><p><b>　　DATA_R();</b></p><p>　　TL_temp=comdata;//

84、溫度低8位</p><p><b>　　DATA_R();</b></p><p>　　check_temp=comdata;//校驗8位</p><p><b>　　D=1;</b></p><p>　　temp=(TH_temp+TL_temp+RH_temp+RL_temp);<

85、/p><p>　　if(temp==check_temp)//數(shù)據(jù)校驗 如果正確進行下一步</p><p><b>　　{</b></p><p>　　RH=RH_temp;</p><p>　　RL=RL_temp;</p><p>　　TH=TH_temp;</p><p

86、>　　TL=TL_temp;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　dht[0]=RH/10+0x30;</p><p>　　dht[1]=RH%10+0x30;</p><p>　　dht[2]='

87、.';</p><p>　　dht[3]=RL/10+0x30;</p><p>　　dht[4]=RL%10+0x30;</p><p>　　dht[5]='%';</p><p>　　dht[6]=TH/10+0x30;</p><p>　　dht[7]=TH%10+0x30;</p&

88、gt;<p>　　dht[8]='.';</p><p>　　dht[9]=TL/10+0x30;</p><p>　　dht[10]=TL%10+0x30;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　/************LCD1602部分************/&

89、lt;/p><p>　　void write_data(uchar date)//1602寫數(shù)據(jù)</p><p>　　{lcdwr=0;</p><p><b>　　lcdrs=1;</b></p><p><b>　　P0=date;</b></p><p><b&

90、gt;　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=0;</b></p><p>　　//delay(200);</p&g

91、t;<p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void write_com(uchar com)//1602寫指令</p><p>　　{lcdwr=0;</p><p><b>　　lcdrs=0;&l

92、t;/b></p><p><b>　　P0=com;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　lcden=1;</b></p><p><b>　　delay(5);</b></p>

93、<p><b>　　lcden=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void LCD_init() //1602初始化</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　lcden=0;&l

94、t;/b></p><p>　　write_com(0x38);//8位，2行</p><p>　　write_com(0x0c);//顯示開，光標關(guān)，不閃爍</p><p>　　write_com(0x06);//讀寫字符指針加1，屏幕不移動</p><p>　　write_com(0x01);//清屏<

95、/p><p><b>　　}</b></p><p>　　/************主函數(shù)************/</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uchar i;</b>&l

96、t;/p><p>　　timeinit(); //串口初始化</p><p>　　LCD_init();</p><p><b>　　while(1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　DATA_C();</b>&

97、lt;/p><p>　　write_com(0x80);</p><p>　　for(i=0;i<7;i++)</p><p>　　write_data(table2[i]);</p><p><b>　　i=6;</b></p><p>　　while(i<11)</p>

98、<p><b>　　{</b></p><p>　　write_data(dht[i]);</p><p><b>　　i++;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>&l

99、t;p><b>　　}</b></p><p><b>　　Lanya.h</b></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int </p><p>　　uchar dht[11];</p

100、><p>　　void delay(int i)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int x,j;</b></p><p>　　for(x=0;x<i;x++)</p><p>　　for(j=0;j<114;j++);</p

101、><p><b>　　}</b></p><p>　　/*************串口通訊和定時器初始化子程序*********/</p><p>　　void timeinit()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　SCON=0x50;

102、 //設(shè)置串口通訊方式1、REN=0禁止接收狀態(tài) </p><p>　　TMOD=0x20; //設(shè)置定時器0用工作方式1，//定時器1用工作方式2,自動重裝初值</p><p>　　PCON=0x80;</p><p>　　TH1=0xFA; //設(shè)置定時器1的波特率為9600

103、 </p><p>　　TR1= 1; //打開定時器1，允許計數(shù)</p><p>　　ES = 1; </p><p>　　EA = 1; //開總中斷 </p><p><b>　　}</b&g

104、t;</p><p>　　/************sendbyte()**************************************/</p><p>　　void sendbyte(uchar dat)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　SBUF=dat;&l

105、t;/b></p><p>　　while(TI==0);</p><p><b>　　TI=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************串口通訊子程序******************/</p><

106、;p>　　void time_RI()interrupt 4</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar Rcv=0,i;;</p><p><b>　　if(RI)</b></p><p><b>　　{</b></p><

107、;p><b>　　RI=0;</b></p><p><b>　　Rcv=SBUF;</b></p><p>　　if(Rcv=='?' )</p><p>　　{for(i=6;i<11;i++)</p><p><b>　　{</b></

108、p><p>　　sendbyte(dht[i]) ;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　sendbyte('C') ; </p><p>　　sendbyte(' ') ; </p><p><b>　　} </b