【猪舍智能温湿度传感器系统设计】

1、 猪舍环境温湿度采集与控制系统设计摘要温度湿度传感器系统在当今的应用非常广泛，众多领域都会依赖于温度、湿度的测量。如工业、农业、畜牧养殖、食品，甚至在军事方面都会使用温湿度传感与测量，对于待测环境（对象）的温湿度进行精准监测，为精确控制温湿度提供有效的保障和调节控制依据。全文分析并初步设计了应用于猪舍的智能温湿度检测系统。该系统可以实现室内温度与湿度的采集与调节功能。可以自动判断是否需要启动温度湿度调节模块，具有自动监测、控制环境温湿度的基本功能，该系统具有诸多优点：响应迅速、良好的抗扰性能、极高的性价比等等，本次设计选择了集成度相对较高的器件，整体电路的设计简洁明了。关键词温湿度；传感器；检

2、测校验；单片机绪论本章在阐述分析了国内外相关领域现状的基础之上，论述了此次研究主题的历时与意义，这为后续章节的论述进行了铺垫。研究背景与意义检测温湿度的应用十分广泛，涉及民用、农业、工业、航空航天等领域都会依赖温湿度检测进行精准的测量反馈，作为监测、控制的重要依据。温度指的是一个物理量，东西的冷热程度，在微观方面讲，温度就是分子的不断运动的所生成的内能。在相同的温度的状态，要是说空气中含有的水分越少，那么空气会更干燥，要是水分的含量很多，那就空气相对而言湿度更高。空气里面水的含量指的就是湿度1。湿度一般指的就是空气里所含的水分量，表达方式通常能分成两种，绝对的湿度以及相对的湿度。伴随科技的发展

3、，实际工业农业生产的迫切需要和对周围环境的要求的日益提升，温湿度的测量显得尤其关键。农业方面，更加不能离开温度和湿度的监测。设计智能化的温湿度检测系统设备，具备成本低、测量准确，能够完成温湿度的有效检测和控制的系统，具有现实的理论价值和广阔的市场应用前景2。1.2国内外研究现状随着温湿度检测技术的发展渐趋于系统、集成、智能化的方向，温湿度测量技术也在不断日益进步，通过对环境湿度和温度的监控测量技术在多个行业领域发挥着至关重要的作用3。随着科学技术的不断发展创新，现如今成熟的温湿度的测量技术产品也层出不穷4。在温度测量领域，国外在此领域中所采用的测温技术主要以热电偶、热电阻为核心，由于这类技术较

4、为成熟、结构简单、使用便捷等特点。传统测温领域会受到新材料、新技术及其新材料的影响从而在未来有着更加广阔的前景。现如今在测温领域中未来的探究方向为光纤、非接触等类型的测温技术。温度传感器与被测介质的接触方式可分为两大类:一类是接触式温度传感器，一类是非接触式温度传感器5。所采用的是针对辐射进行热交换的原理。此种测温方法的主要特点是可测运动的小目标及热容量小或变化迅速的对象，也可测量温度场的温度布置，但受环境的影响比较大6。自二十一世纪初，全行业都在进行新一轮的改革和升级浪潮，尤其是我国的传统行业都需要推进现代化的变革、技术产业升级。现代智能传感与控制系统作为环境管理科学系统，其最大的优点在于智

5、能化。系统拥有高端的传感仪器，从而保证控制操作的准确度。自上世纪80年代以来，在引进、吸收国外高技术的温湿度监测技术的基础上，对单一环境因素的控制技术，如温度、湿度、温室内二氧化碳浓度等我国研究与应用也取得了良好的成就。二十世纪末期，北京农业大学设计的WJG-1型实验温室环境计算机管理系统，由于只是开展单因子控制因此操作性以及稳定性等部分存在一定的问题11。现在，对于温湿度智能控制系统的研发尚处于起步阶段。同时，该系统的质量保证不仅取决于传感技术水平，还依赖于反馈与遥控水平。实际上，环境是由多种因素所共同影响和制约，这些因素包括温湿度等，因而迫切需要研发出一款性价比高、适应实际使用需求和功能特

6、点的温湿度控制系统12。本文研究的主要内容本文所研究的内容是猪舍的温湿度控制，在设计上所采用的模块有：单片机主控模块，它是整个模块的核心，能够分析和处理相关的数据；温度湿度采集模块，精确的采集与温度和湿度相关的数据；对数据实现接收与发送的模块中，核心的通信技术为无线的方式；LCD显示模块，将温度与湿度的具体数值显示在屏幕上以便查看；键盘电路模块，温度与湿度的具体数值可以通过外部进行设置；温度湿度调节模块，针对温度与湿度所出现的异常值进行合理的调节。综合上述各模块的功能与特点要求，初步设计出硬件以及软件系统，完成基本的温湿度检测与基本控制指令。本文的主要研究目标本文主要研究内容和目标主要有三方面

7、：（1）当前温度与湿度的数值能够被实时的显示当系统在得电状态下并实现平稳运行有，温度与湿度具体数值会在LCD屏幕上进行直观的显示。（2）可以自由的设定温度与湿度的具体数值使用者可以根据实际的需要来通过键盘电路来设定所需要的温度与湿度，易于上手。（3）温湿度调节系统当温度与湿度由外设键盘设定完毕后，在系统启动后当外界温度与湿度与所设定值不符时，温湿度调节系统在单片机的控制下进行工作，最终将温度与湿度调整到设定的数值。2系统总体方案设计本章需要明确温湿度控制系统的总体方案构成，主要介绍工作原理的基础上论述系统设计的基本方案的构建，分析实现温度、湿度的检测，即将温湿度信号通过传感器，单片机针对采集之

8、后转变为电信号的这部分信号，进行分析与处理的操作。2.1系统方案设计温度与湿度传感器由负温度系数的热敏电阻测温以及电容式感湿两种元件组成，由单片机与它进行连接并且此单片机的位数为8位，具备高性能的特点。由于该传感器在通讯中使用了单线制的串行接口，所以此传感器具备较低的能耗、更小的体积等优势，而且使得系统在集成时拥有更加简单快捷的特点。下图2-1为系统硬件的总框架图。图2-1系统硬件总体框图2.2主板电路在本次设计的硬件电路中，所具备的功能有：报警、调整、收集数据、显示温度与湿度等。图2-2单片机主板局部电路图外设的串行EEPROM用来存储主程序，芯片的状态为上电时，主程序被厂家所设定的引导程序

9、引入到SPI接口，之后再被送入缓存RAM中，然后执行跳转命令，主程序实现运行。（注意：缓存RAM空存储间为4K,当主程序没有占据其储存空间时，可以将其视为片内RAM进行使用。）在图2-3中微处理器在逻辑电平实现转换的情况下，就可以与上位机应用程序进行通讯，上位机应用程序在接收到温度与湿度的数据之后进行处理并且进行显示。温湿度传感器通过热敏电阻感测到环境的温度和湿度后，变换成电信号发送给无线收发装置，然后通过无线通信传输给存储单元，经过信号处理放大后，发送给控制终端，处理器结合具体的参数和设定进行比对，如果有调整控制需求，就发出指令进行调节。从而达到数据监测、传输反馈、调节的“闭环”控制循环。图

10、2-3系统原理框架图2.3显示电路在显示电路中，采用的模块为LCD1602接口为PO口，显示温度的电路管角接线图如图所示：图2-4温度显示电路FO.O.ACLlFO.VAD-1P0.2fAD2PO.SrADGPO.-VAMpo.srAcsPOrifACtiP0.7rAD72.4温度采集电路在图2-5中，收集与温度相关的数据是由DS18B20来实现的。图2-5温度采集电路P1.0JT2P1.1/T2EXP1.2P1.3第3章系统硬件设计在设计硬件电路中，以控制温度与湿度的框架为切入点，针对整体模块的组成进行了介绍，详细阐明并分析了温湿度采集、数据传输、数据分析与处理、显示以及按键等不同功能的电路

11、。温湿度控制系统框架在整个设计系统中,包含了以下的硬件模块：数据的收集模块,主要针对温度与湿度进行；数据在被收集之后的传送模块；分析与处理收集数据的模块；显示实际数据的模块；单片机模块；按键电路模块；本节的最后给出硬件设计的原理设计分析。MCLi尢线收发器图3-1温湿度控制系统总体框图船显度阔节器无鶴收荒毒jMCU上位机PCLCD温湿度采集电路设计在所有类型的温湿度传感器中应用最为广泛的就是DHT11,它使用了数字形式的采集模块，而且会把信号校准后在进行接收，这样就具有很高的准确性以及可靠性,而且能够长期以及更加稳定的来测量数据。传感器内部是电阻式的感应湿度的原件和测量温度的器件,而且可以和不

12、同的单片机的引脚互相连接,应用范围极广,体积小巧、功耗很低、信号传输距离远并且有着极高的精准度和灵敏度,因此在苛刻的条件下及各种应用中都被作为首选。该产品的插针数量为4个,连接容易,封装形式也与大多数客户的需求相适应。如图3-2所示,子模块共有引脚的数量为4个,电源端是4号引脚,接入单片机的上电端；1号引脚接入的是接地端,3号引脚和单片机的输出口P16实现连接。图3-2湿度传感模块接口电路温度与湿度传感器可以同时测量温度与湿度，同时针对相应的参数进行设计与校准，其所测数据精准度很高，在传输方式上以数字信号为主，在设计与应用电路时会相对的简单。在传感器中由测温与感湿两元件共同组成，前者在测量温度

13、时选择了负温度系数的热敏电阻，后者在测量湿度时选择了电阻式。在传感器中有一个集成了良好性能单片机的探头，它在分析与处理器件时具有实时的特性，保证了数据的精确性。在与单片机连接上采用了单线制，在通信方式上选择了SPI串行接口，这就使得系统拥有更高的集成度、在传输方面使得信号更为稳定、短距离信号不失真等优点（图3-3）。图3-3典型的电路连接图由于单片机与传感器的连接距离不长，因此需要将一个5K的上拉电阻接入其中。这样就保证了可以使不确定的信号保持在高电平上，另外电阻还可以防止电流超过限定值进而烧坏相应的器件。传感器可以在35.5V的电压范围内进行工作，超出这个范围传感器的寿命都会大大降低。发送指

14、令的时间是需要在上电之后的一段时间内进行，由于这段时间系统是不稳定的，所以将对应的电容加在电源端，这样既可以将电源中产生的干扰进行阻隔，又可以实现滤波的作用。数据传输模块Nordic公司所制造的芯片成为了此次无线传输模块的核心，这种芯片可以在无线的情况下实现数据的收发，而且在不同的频段之间可以实现快速的转换。它由晶体振荡器、调制器、接收解调器、频率合成器、功率放大器组成，针对数据进行传输与处理时，由这五个部分共同协调完成，所以无需连接任何类型的滤波器，具备良好的抗干扰能力，在传送数据方面的速率很高，用户在实际使用时也十分方便。此模块的工作方式为ShockBurstTM，实际的工作电压为1.9V

15、3.6V,在与单片机进行连接通信时采用了SPI串行接口。表3-1无线收发芯片的主要技术指标参数最低电压1.9V最大发射功率10dBm数据传输率100Kbps发射时10dBm输出电压时电流11mA接受模式下电流12.5mA温度范围40+80C灵敏度-100dBm节电模式下的电流2.5卩A无线收发芯片在针对数据进行传送时，无需浪费高速的单片机就可以提供高水平的数据率。它可以在芯片内部处理一切跟射频数据相关联的具备高速率特点的数字信号，在通信上采用的连接方式为SPI串行接口，单片机与SPI接口共同决定其在针对数据进行传输时速率的高低，另外如果SPI的配置良好、单片机拥有的性能也比较高，那么就可以提升

16、传输数据的速率。尽管单片机在处理数据时的效率很低，但是无线收发芯片却能够针对数据进行高速的发送，这就会存在周期较长的空间时间，此时会启动空闲模式，这样就使得设备在运行时的功耗降低，实现了节能的目的。当处于接收模式时，在接收到的地址与数据包是准确的前提下，微控制器会接收到两个引脚的指令：地址完成匹配，数据准备完毕。当处于发射模式时，字头与CRC校验码会在无线芯片内自动的生成，如果完成了发送的过程，引脚会将数据准备好的指令会被微处理器所接收。上述分析说明，在无线收发芯片所实现的收发模式中，无论是存储空间还是与单片机相关资源的占用率都极低，这就使得单片机发挥最大的效率来处理其余问题。数据分析与处理电

17、路设计单片机控制模块，采用了AVR单片机ATmega16oATmega16,它微控制器的位数为8位，性能优良，采用的结构为AVRRISC。由于内核使用了ATmega16,因此在处理数据上兼顾了速度高、功耗低的优点。存在于ATmegal6内核中的指令集非常丰富，并且还有多达犯个通用工作寄存器。运算逻辑连接了全部的寄存器，这样设计的优势在于两个不一样的寄存器可以同时被一条指令进行访问，而且在同一时钟周期内，这大大使得代码的效率得打了强化，也提升了数据速率。它的特点体现在四方面：Flash内部的存储空间为16K字节，具备读写能力，可编程，写入的上限为次数为1万次。SRAM在片内通用口I/O的实际存储

18、量为1Kbyte，EEPROM实际的存储空间为512byte，写入与擦除的上限次数均为1万次。接口的类型为JTAG能够在片内实现编程和调试的操作，可以灵活使用三个定时器、计数器，无论在片内或者片外都可实现中断操作，编程可以面向串行USART进行，由特殊的串行接口来具体判断单片机的启动情况。及其六中省电模式，用户可以通过编写软件的方式来具体的做出选择。另外单片机内部还设置了复位电路，并且可以针对复位时间进行控制，因此复位电路可以不必设置在外部，系统就可以进行正常的复位，保正工作的稳定性。单片机可以在4.55.5V范围内的电压下进行正常的工作。芯片能够适应ISP的串行接口，此接口还可以实现程序的下

19、载功能。当外界环境温度为25摄氏度时，实际的工作电压为3V,工作的频率为1MHz,在空闲及其功耗的情况下分别耗电为0.35毫安和1.1毫安，当处于掉电的状态时耗电小于1微安，其引脚如图3-4所示。(XCK.TD)PBO匚(T1)PBI匚(INT2fAINOPS?匚(OCttAlhJQR03(55PB4匚MOSfPB5-(MISOPB6匚(SCKPB7-RESET匚VCCGNO匚XTAL2匚XTftLI匚RXDPDOfHW)PCI匚flNTOjPD20INT1JPD3匚(OCfBjPCM匚(QC1AJPD5匚FCF1)RDC匚PD7(OC2jRfi.0(ADCO)RM(ADC1)二IE(AIX2

20、)削MfAIXJ=lRM(ADC4)二I啓5(ADC5)二IPA6ADC6二IPA7ADC7AREFAVCCPCTCTCSC2；PCSJTOSC1PC&FDI)PC4TDOjPCS(IMSI图3-4引脚图显示电路设计人与机器进行交互是需要靠显示模块来实现的，使用者可以通过显示屏来针对有关的实时数据进行直观的观测，因此在针对这个模块进行设计时要充分针对使用者的实际情况来进行具体的考虑。显示模块采用了LCD1602液晶模块，如表3-2所示,它的字符数为1602，这种液晶模块属于点阵型，可以显示符号、数字、字母等并且清晰度很很高，这个液晶模块可以应用到HD44780所写的控制程序。表3-2LCD16

21、02主要技术参数显示容量芯片工作电压工作电流模块最佳工作电压字符尺寸备注16X2个字符4.55.5V2.0mA(5.0V)5.0V2.9X4.3mm1602LCD无背光功能和有背光功能两组类型，前者的引脚数量为14个，后者的引脚数量为16个，有背光功能的1602LCD一般应用于夜晚。本次设计所需要的显示硬件要具备经济实惠的特点。由于数码管在显示方面的效率不理想，且点阵的显示在显示数字的时候有一定的问题不是特别的直观，而且价格较贵，不是很经济，LCD1602液晶屏在显示方面可以显示的字符达到三十二个，在我的毕业设计里面十分足够，因此使用了这一个显示模块。这种液晶显示屏的显示的功能十分强大，文字、

22、图形、图像等全都能够十分清晰的显示在液晶显示屏上很多人都会选择这种液晶屏的显示形式，是一种非常好用且实用的显示模块，符合本课题的需求。图3-5为显示电路（LCD1602）,它拥有非常搞得分辨率，内部还涵盖了部分极为核心的参数例如8192个16X16点的汉字以及128个16X8点的字符。这种显示屏在操作中十分的简单，连线同样也很简单，容易焊接，不仅能显示字符，还可以实现显示功能。VCCTJ2-1602显示屏图3-5显示屏显示电路按键电路设计在针对按键控制这个部分进行实际制作是时，由于预想到了生成的按键的信号不是特别的稳定，所以会出现一些抖动的现象，这种抖动是我们人的肉眼所不能看见的，因此我们在处

23、理这些东西的时候需要在硬件和软件的两种情况下协同的来处理这种现象。在本设计中，我们选择的是软件方面的处理方式。在按键按了以后，就能触发信号，按键按下之后会有10ms的延时，再一次接收到按键的信号的时候，假如还是在按下的状态的话，那么这次的按键的操作视为成功。要是不是特别理想的话那么需要再按一次，为了防止产生这一很不好的现象，而所做的方式就是用硬软件来完成按键消抖。按键的抖动时间经过业界的论证的出一般在5ms10ms之间，这个参数十分的重要，在这里就以他来作为参照物，在很多的研究里面都会用到。想要保证按键的准确性，防止出现一些误读的情况，就要采取一些方法来去除按键的抖动，在按键闭合的情况下，需要

24、在它的稳定的状态下，再来读取和判定按键的状态。根据设备的具体要求，需要在硬件上面焊接数量较多的按键，在消除抖动方面就需要依靠软件的方式来进行。具体的操作就是在实际编写程序时，加上一个延迟，时间的范围为510ms,这样一来系统就会消除因为一些非人为因素所导致的抖动，直到真正的有操作者按下键盘。大多数情况下，在除抖方面我们选择软件的方式，也就是编写一段程序就可以完成。（图3-6）1图3-6按键电路图小结本设计基于单片机系统的最小控制系统，由温湿度采集模块、数据的传输模块、数据分析与处理模块、显示电路模块、按键电路模块等系统组成。在使用lcd1602液晶屏的时候需要和单片机正确连接显示屏才能正常显示

25、。而且详细的阐述了每个模块的构成，并且也详细的阐述了其中相关器件的类型、结构、功能及其引脚等等，针对特殊器件在实际使用时也做了具体的说明。第4章系统软件设计系统能否正常运行取决于所涉及的软件是否科学合理，在软件的设计过程中一定要在设计程序时遵循简洁性、结构上要明确，合理、运行的的速度要快、所占空间要小。本章针对系统设计的软件包括三部分：无线传输模块、远端模块及其上位机通讯。系统主程序设计系统的主程序设计在主逻辑结构和各功能模块搭建基础上进行，编程的程序主要是针对定时器进行了初始化，以便实现计时功能；初始化了DHT11温度与湿度传感器，保证了其能够正常的针对温度与湿度进行采集；针对液晶屏所进行的

26、初始化，能够在屏幕上将字符、数字等内容进行清楚的显示（流程图4-1）.图4-1系统主流程图以监测温度与湿度的程序流程为根据，对其的主程序编写为voidmain(void)Init()；LED=0；Delayms(10)；LED=1；/熄灭LEDwhile(1)RH()；/调用温湿度读取子程序For(i=O；i+；i上机发小呻殆佶号数胎存话图4-6温湿度读取程序流程图参照图4-6所给出的流程图可以看到，如果通信发生在NRF9E5与AM2301之间时，P07这个端口(NRF9E5)会持续一个5ms的时间之后然后在针对拉低电平进行释放，这也代表着开始。当AM2301的响应被接收到时，读取数据的容量为

27、40位，用COM()来体现在程序中，之后40位的数据被存储在特定的存储单元。AM230可以在5ms的时间内通讯数据的大小为40位，湿度采集程序源代码如下：voidRH(void)PO_ALT&=0 x7F；/设置P0.7为通用10口PO_DIR&=Ox7F；/设置P0.7为输出P07=0；/主机拉低5msDelayms(5)；P07=1；Delayl0us(4)；/AM2301DATA实现40us的延时，采用上拉电阻的方式PO_DIR1=0 x80；/设定P0.7为输入口if(!P07)/如果从机的相应信号为低电平的状态，那么运行；否则跳出UBFLAG=2；while（!P07）&UBFLAG

28、+）；/判断从机所发出的低电平类型的响应信号的时间是否为80us是否结束UBFLAG=2；while（P07）&UBFLAG+）；/判断从机是否将高电平持续的时长为80us，如果满足则数据将会等待接收COMA；/数据接收状态UBRH_data_H_temp=U8comdata；COM（）；UBRH_data_L_temp=U8comdata；COM（）；U8T_data_H_temp=U8comdata；COM（）；U8T_data_L_temp=U8comdata；COM（）；U8checkdata_temp=U8comdata；P07=1；U8temp=（U8T_data_H_temp+U

29、8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temP）/数据校验if（UBtemp=U8checkdata_temp）U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp；U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp；U8T_data_H=U8T_data_H_temp；U8T_data_L=U8T_data_L_temp；U8checkdata=U8checkdata_temp；按键程序及流程根据图4-7流程图来看，按键方面的话，由于按键的信号十分的不稳定，所以一般来说有两种方法来处理按键。也就是常说的硬件处理和软件处理。在这里我们

30、所使用的是软件处理的方法。在按键按下的时候，那么信号触发，并且延时100ms,然后第二次检测按键信号的，如果按键信号仍旧是按下的信号，那么就认定这次按键按下是成功。反之就取出这个按下。图4-7按键流程图LCD显示流程图LCD1602是通过系统的程序控制进而实现显示功能的，所以在写入数据之前一定要对其进行初始化，下图4-8为初始化流程。（结束）图4-8LCD1602显示流程图本章小结本章主要从主程序、上位机通信、远端模块的程序、键盘程序、测量子程序、按键程序、软件设计软件设计七个层面阐述了为该系统所设计的软件，其中还涵盖了软件的流程图与结构图等。远端模块的软件包含了：报警电路、液晶电路、温湿度测

31、量电路、键盘电路五钟电路的设计软件；在设计无线传输模块的软件时由发送和接收的流程图构成。第5章系统测试与分析5.1系统功能测试焊接好实物，确定实物的连接没有问题之后，首先要确定的是电源供电的电压，如果导通电源是否会出现短路的现象，在确保无误的情况下上电。用温度传感器来接触冰水混合物，当他们的状态实现了热平衡之后，然后调节系统，最终读数为0.00；测量当地测量时间点的大气压强，然后再考虑当地重力加速度来实际计算出当时实际的压强；由沸点与压强的联系得出沸点的温度。使用温度传感器来测量沸水，当读数稳定之后在进行一次调节，当当地沸点的实际温度与显示器中显示的数值一致，那么校准工作就可以停止。该温度计可

32、以测量温度的范围为-55C125C，误差为0.5C,般在0C100C的范围内进行应用。在针对所设计的温度进行检验时，利用了0C50C和50C100C这两种较为精密的水银温度计来进行验证，结果表明该精度完全符合要求。图5-1低温设定（报警）图5-2低温设定（未报警）这一环节，利用空调将室内温度将为预设温度之下，低温报警启动，信号灯亮起，随之蜂鸣器响起。如图5-1所示室温低于设定温度的最低温度。而当室内温度未达到预设温度之下时，（用按键调整最低温度为ioc，室温在安全范围内），低温报警没有启动，信号灯长灭。如图5-2所示，这证明设计的温湿度系统能够较为有效的判断预设温度，可以准确地监测温度，正确的

33、执行预期的指令，达到预定的功能要求。系统性能测试通过日气温的变化来测试设计产品的实用性和合理性，这里取日气温变化并分别做出记录和对应温度的随变曲线进行验证。图5-3为从0:00到17:30测得的温度曲线：图5-3日气温变化曲线曲线中9:00，11:00，13:00，15:00，17:00所测量到的数据为22.2c，25.7c27.7C,26.3C,25.6C,在使用了精确温度计之后所测量得到的数据实际为21.9C,25.3C,28C,26.5C,25.5C,误差为-0.3C、0.4C,0.3C,0.2C,-0.1C，表明误差的范围在合理的区间内，测温准确。在下图5-4中,湿度测量的时间区间在0

34、：00到17：30：H帘时涅度殛化料甥 *、SSfli235fiT：310llLP1914沾ISIT18悔20212?32电图5-4日相对湿度曲线变化曲线中9:00，11:00，13:00，15:00，17:00测得的数据分别为39.9%，43.1%，37.7%，39.8%，47.2%，而用精确湿度计测得的数据为39.5%，43.3%，38.0%，39.7%，46.9%，其误差为-0.4%，0.2%，0.3%，-0.1%，-0.3%。表明误差的范围在合理的区间内，测温准确。参照上面两个收集到的数据，以此为基础制做了两个直方图，在直方图内可以针对温度与湿度的变化有着更为直观的体验。证明了系统的有

35、效性。 第6章总结与展望6.1总结本文阐明与分析了当下温度与湿度传感器实际的发展情况，在这个基础之上，考虑课题与系统的实际需求，设计了可以采集、调控湿度与温度的一个比较简单的系统。本次设计由三大部分组成，选择硬件器件的类型，硬件与软件两种软件电路的设计，其中还将其分解成了若干个模块。在选择硬件器件时需要考虑的是它是否具备良好的稳定性、低功耗、简易性，因此采集温湿度的部分的传感器时选择了数字形式，微处理器选择了具备优良性能的单片机。微处理器给温湿度传感器一个将室内的温度与湿度进行采集的指令，然后处理器以无线传输的方式进行接收，由其进行处理之后，进一步判断调节模块是否进入启动状态。微处理器与PC进

36、行通信依靠的是串行接口及其电平转换芯片来完成的，PC就可以针对采集、调节温度与湿度的整个过程进行实时监控，因此该系统具备高性能、低功耗等优势。展望这一次设计涉及的范围也非常大，提高了我在理论知识上学习的能力，自主动手的能力，软硬件的调试能力以及计算机的一些基本的操作之类的等。鉴于时间比较紧张以及个人匮乏的知识，此次系统还有许多地方有待完善优化。例如所设计的电路可以更简洁、软件可以进行深入的细化，程序可以更加的简洁实用；另一方面，由于资金的限制，该系统就没有实际的测量温度与湿度的调节模块，因此就没有调节以后的与温湿度相关的曲线。假若能够有充裕的时间和精力，应该以更高的标准来要求自己。期望在今后的

37、学习工作中，能够把本次设计的经验进一步积累提升。参考文献谭浩强.c程序设计北京M.清华大学出版社.2015.4:65-69.沙占友智能温度传感器的发展趋势J.电子应用技术，2016.6:32-35.金伟正，单线数字温度传感器的原理与应用J,电子技术与应用，2016.8:11-13.陈宗县温度检测电路的设计软件导刊，2016.11:105-107.李道玲，李玲，朱艳编著传感器电路分析与设计M武汉：武汉大学出版社，2016.8:34-35.李建忠.单片机原理及应用M。西安电子科技大学出版社.2017.10:11-12.韩英梅.基于DHT11的无线温湿度传感器网络节点的设计期刊.井岗山大学学报：自然科学，2017.9.周颖.基于AT89C52单片机的电