【《基于52单片机的无线温度监控系统设计》12000字（论文）】

PAGE40基于52单片机的无线温度监控系统设计目录TOC\o"1-3"\h\u184101绪论 3220661.1课题研究的背景 3210311.2发展状况 4220301.3系统的关键技术 5241772系统的整体方案设计 6221932.1系统设计总体思路 642622.2系统总体设计 7137852.3主要器件的选择 9234202.3.1单片机的选择 9162672.3.2显示电路的选择 1057363系统硬件电路设计 11171273.1单片机最小系统 11152563.2显示电路设计 13252573.3温湿度模块 14222713.4蓝牙模块 15114664软件设计及实现 1768634.1设计的软件环境 178234.2软件流程图设计 19154354.2.1主程序设计 19238334.2.2显示程序设计 2128091第5章系统的调试 2474595.1硬件焊接测试 24254625.2软件测试 2590306结论 2714482参考文献 28摘要随着电子技术的普及与发展，电子世界变得五彩缤纷，这些年人工智能技术，物联网技术，传感器技术都取得了重大的进步。对于单片机的应用也变得越来越普遍，采用单片机作为核心控制器可以实现一些智能化的工作。通过运算处理，数据采集，动作执行来构建成一个智能设备。现阶段，无线通信技术已作为先进科学技术的主力军，其在制造业中的应用也变为在现场总线和工业以太网之后国际控制领域的新的热门技术。它被广泛应用于工业自动化、商业自动化以及工业以太网等领域，无线数据传输具有造价低、可靠性高、维护便捷、应用广泛等多方面优势。此次系统设计基于单片机技术设计了一个温湿度数据接收监控系统，单片机采用52单片机、温湿度传感器选用DHT11，通过一个HC-05蓝牙模块连接到单片机，当DHT11把监测数据传送到其中一个单片机，单片机再把数据传输到蓝牙模块的发送端，在通过无线通信功能把信息传送到另一个蓝牙模块的接收端，此时接收端会把收到的信息传送给另一个单片机，单片机再把接收到的信息传输到显示模块，最后通过LCD1602显示屏显示数据信息。通过调试分析，最终完成了系统设计，设计达到预期效果。关键词：单片机，无线数据，温湿度传感器，控制绪论课题研究的背景进入21世纪来，世界逐步进入了计算机时代，科学技术的发展也是迈入了高速发展的时期，无线网络的地位逐步攀升，在有些领域也慢慢取缔有线网络。今天，无线通信技术已成为先进科学技术的代表，而且它还被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通控制与管理等领域，无线射频技术是当今科技发展的热点，而它也被公认为21世纪最有前途的主要应用技术和行业之一。近年来无线技术的迅速发展和应用，极大地推动了人类社会的信息化进程，深刻地改变了人们的生活方式，给人类生活带来了极大的便利，各种新的无线接入技术的出现也使无线接入成为可能该部门的发展带来了新的繁荣和新的希望。与此同时，它还为贸易商创造了巨大的商业价值，提供了普遍的服务，克服了数字鸿沟，等等一系列伟大的社会价值。[7]现阶段当今科学技术中，在工业控制领域当中，人们往往需要收集大量的现场数据，例如电压、电流、温度和空气压力等，然后这些数据会被收集起来，再将这些收集的数据传输到主机进行处理。根据处理结果，主机将控制信号发送到现场执行模块以执行各种操作。目前，数据传输基本上基于有线网络，如RS485，CAN等，但是这些有线网络通常具有成本高和维护不方便的缺点，而无线传输具有一定的优点，例如低成本，可靠性高，可靠性高维护方便，计算机与用户电子设备之间的无线数字通信，省去了铺设传输线的麻烦，也非常方便升级和新增设备。[7]关于该主题的研究项目非常有前途，可以看出，将来越来越多的社会人士将投资于该技术项目的开发和研究。如今，随着科学技术的日新月异，射频技术以其独特的优势一直处在科学技术的最前沿。现在，它已在工业自动化，业务自动化，物流控制和仓库管理中证明了很高的盈利能力，因此它的未来的商业价值将会不可估量。[12]发展状况在当下，无线数据传输技术是现如今电信领域非常活跃的研究热点之一。最近这些年，无线数据传输技术已进入飞速发展的黄金时代，全世界各个国家都在使用无线数据传输技术来开发满足人们生活需求的产品，由此可见此技术运用之广泛。现在无线数据传输技术包括了GSM，GPRS，3G，1DMA，CDMA2000，TD-SCDMA，LORA，蓝牙，ZigBee等。在宽带有线应用（例如ADSL和光缆）不方便的环境中，无线数据传输为许多现实问题提供了可行的网络解决方案，从技术上讲，无线数据网络具有非常高的可靠性，机密性，电磁兼容性和抗干扰，可靠性主要保证设备，维护，工程和互连;电磁兼容性依赖于合理的频率规划和干扰协调得到解决；机密性可用于执行端到端加密和空气加密；抗干扰是抗干扰和抗干扰技术措施的网络的解决方案，无线数据传输技术集成成本，无线数据传输技术集成成本，解决干扰协调；可以提供隐私，以便加密和结束结束加密空气；抗干扰和干扰干扰取决于解决网络设备的技术措施，低成本的集成无线数据传输技术，真实，性能稳定，只有一次性投资，不需要挖掘沟渠，更适合对于室外距离并已安装。无线监控可以摆脱电缆的束缚，具有安装周期短、扩容能力强、维护方便、成本回收快等优点。另外，无线数据传输技术的积极发展以及便携式计算机和智能移动终端的大规模普及已经充分显示了无线数据传输技术的广阔前景。无线数据传输包括数据输出，数据传输通道和数据接收端。在通信信道中，它们以电磁波的形式传输。电压形状反映在模拟信号，传输系统，信息源的基带信号中，在这种情况下，由于低频，低频信号和DC分量不是基带信号。它适合在通道上传输。因此，有必要通过正弦和余弦信号将低频信号转换为高频信号以适合于信道传输。该过程称为调制，该信号称为调制信号。基带信号称为调制信号。它的调制过程是解调，这与调制完全相反。信号下变频为基带。这时，它除去了载体并保留了有用的信息，以便人们可以轻松地接收信息和处理数据。系统的关键技术关于本次设计所研究使用的关键技术即为单片机技术，即利用单片机芯片控制系统其它外部芯片以此来实现系统的功能，图1.1中为2种单片机芯片图。可以看出，单片机是一种非常高密度的黑芯片，由减少、优化以及集成各种其他资源于一个芯片上所组成的。白色引脚是微控制器的IO引脚。对于系统，它可用作输出的控件或数据收集的输入。单片机控制其它芯片工作的原理是合理设计单片机I/O引脚和其他接口引脚。利用编译的软件程序能够对单片机的I/O引脚输出高电平或低电平，通过和外部辅助芯片结合使用能够完成系统输出功能；利用软件程序获取I/O引脚的输出电平状态能够间接的采集外围传感器的工作状态，利用编译的程序完成系统需求功能。单片机在封装形式上千差万别，上图所展示的仅仅是通用的两种形式，贴片式与直插式，贴片式的IO引脚密集，占用空间比较小，非常适合小型化产品。直插式的IO引脚比较疏散，占用的空间也比较大，相对而言，内部的硅晶体隔离空间也大，抗干扰能力较强，适合于工控场合产品，在安装方面就有明显的优势，并不是一次焊接而成，而是插接形式，更换方便。这两种封装形式的单片机只是外部形态不同，使用功能基本一致，主要是根据功能需求进行选择，并没有明显区分。本次设计是通过单片机和外围电路连接的多个传感器协调工作，对于单片机的开发需要依靠内核设计厂家所提供的技术手册进行开发设计，严格按照手册介绍的功能进行设计，尤其在内部寄存器的设置方面，必须按照手册进行，否则单片机无法正常使用，比如在外部中断配置、内部计数器配置、串口配置等等。其次，单片机IO引脚的使用最为重要，与外部连接都是依靠IO引脚口完成，单片机的IO引脚作为外部器件的控制端，控制着外部器件的功能和读取外部器件的状态。单片机的IO引脚拥有两种功能，即输出和输入。当作为输入的时候，主要进行的工作是外部信号的检测，时刻对于外部的电平变化进行检查，当出现变化时，判断为信号标志。作为输出时，是通过程序控制引脚自身的电平变化控制外部器件，比如控制外部LED灯的亮灭，就是依靠自身电平的高低变化实现灯的亮灭。单片机是数据芯片，所发出的信号也是数字信号，就是“0”和“1”，高低电平指的就是“1”与“0”的逻辑变化，根据逻辑变化而进行控制。通过查阅一些有关模块资料对不同单片机引脚进行控制，可以将单片机不同接口引脚设置成输入接口，也可以设置成输出接口。利用芯片内部寄存器能够进行配置，如果系统要进行控制输出，例如控制LED灯的开关，就需要把单片机芯片的接口配置成输出接口，实现LED灯控制；若需要采集外围传感器熟悉信息时，就要将单片机芯片接口配置成输入接口。依据查阅资料能够得到单片机的接口硬件，最常见的为UART接口，能够对软件程序进行下载和数据传输通信；合理设置对应的寄存器能够对UART接口进行正确使用。系统设备设计成功的基础是熟悉并掌握单片机技术，单片机是系统的控制核心，结合辅助器件的程序编译等技术能够实现系统所有功能。从单片机系统实现的角度出发，单片机数据输入和采集的应用领域以及单片机信号输出是核心系统技术一半的精通，这即是本主题的设计。系统的整体方案设计2.1系统设计总体思路关于设计的项目是需要一个相对完整的总体思路作为指导，总体思路的正确会使项目在设计的过程中顺利执行，避免走入误区，一般项目在设计时通常会考虑以下几个方面的内容：1、硬件设计：硬件设计是整个项目实现的基础，最终的功能展示也是通过硬件来完成，是基础型的原理性设计，在设计之初，首先就是对核心的单片机进行选择，根据单片机的型号、内存、引脚数量、运行速度等等参数，再结合项目的需求选取合适的单片机。其次，根据设计需要实现的功能选取传感器，需要对传感器的性能、功能进行全面的掌握，尤其在传感器引脚的使用方面更要全面了解，通过查找传感器的器件手册了解传感器的引脚分布和封装尺寸。在所有需要的模块确定完毕之后，进行原理图的绘制，绘制过程中不断的参考资料，完成原理图设计。最后根据所设计的原理图来完成对实物的焊接工作。2、软件设计：软件设计是依托于硬件原理之上进行设计的，硬件需要软件来运行功能，软件需要硬件实现功能，在本质上是一个相互依存不可分离的关系，软件设计必须严格对照硬件引脚进行代码的编写，否则将无法实现所需要的功能，对于大多数的时候，为了代码编写方便需要随时调整硬件引脚的位置。在软件代码设计的时候，第一步完成的就是主程序的框架设计，框架中可以没有具体的功能，但必须要层次清晰，为不同功能的子程序分配位置，避免相互干扰，出现混乱的情况。主程序的框架结构搭建完成之后，就需要编写各个子程序的代码，实现模块化设计，这样设计的代码在后期调试整体功能是时候优势是非常明显的，可以单独调试某一功能验证，并不会影响其他功能。3、系统的测试：系统测试是设计中非常重要的一个步骤，在测试的时候会发现你设计的一些问题和缺陷，硬件和软件在设计的过程中难免会出现偏差，细微的偏差将会导致功能的不可实现，尤其在功能相互重叠的地方，子功能调试都没有问题，整体调试出现功能不可控，这就需要优化代码或者变更硬件来解决。在反复的测试中不断查找问题，优化代码，以便使整个项目功能达到满意为止。2.2系统总体设计设备系统的运行离不开单片机的控制与运算，单片机与蓝牙模块是整个设计的核心部分，通过单片机来进行整体的数据采集，然后将采集数据进行数据处理发送给HC-05蓝牙模块的发送端，再由接收端进行接收数据，再把数据传输给单片机进行处理，再把处理过的数据传输给显示模块，本次设计通过外围辅助设备与模块（温湿度传感器、LCD1602显示模块等）实现整体的功能设计。整体的功能结构框图如2.1图所示，系统仿真图如图2.2所示。单单片机HC-05蓝牙模块主角色HC-05蓝牙模块从角色温湿度传感器HC-05蓝牙模块主角色HC-05蓝牙模块从角色温湿度传感器单单片机蜂鸣器报警LCD1602显示屏蜂鸣器报警LCD1602显示屏图2.1系统框图图2.2系统仿真图2.3主要器件的选择2.3.1单片机的选择STC系列单片机：STC单片机为中国生产的8位MCU芯片，其功能强大，具有高速、低功耗和抗干扰等功能，STC89C52单片机兼容AT的51内核。STC单片机的资料是非常的多的，可以说是网上最丰富与最细致的资料之一。STC89C52单片机下载程序的接口可以采用P3.0的RXD与P3.1的TXD引脚进行直接连接来下载程序。这样的好处就是下载调试程序非常的快捷便利，采用一个USB转TTL就可以进行程序的烧写。STC单片机的外设简单，只需要正确的搭建最小系统单片机就可以正常的进行工作。单片机的寄存器与IO管脚操作也是相对简单。STM32系列单片机：STM32单片机为进口32位芯片，由意法半导体公司生产。该芯片在各个领域得到普遍应用；由于其为32位，所以其系统处理速度十分迅速；该系列芯片使用ARM内核架构，处理速度进一步的得到优化。STM32系列单片机开发需要一些基础，相对比51单片机是复杂一些的。STM32单片机的寄存器相对较多，开发有两种模式，分别是寄存器版本开发，与库函数版本开发，寄存器版本需要特别的熟悉底层，寄存器只要调用相关接口实现功能的开发。STM32系列的单片机资料相对也是比较多的，遇到问题可以网上去解决查找。根据本次设计的综合考虑，采用STC系列单片机实现系统的整体功能，完成最小系统与外围设备的搭建与调试。简而言之，对于这次开发的STC系列单片机它的主要作用就是系统功能的实现，而且操作来说则相对容易。2.3.2显示电路的选择2.3.3无线方案的选择系统硬件电路设计3.1单片机最小系统单片机是嵌入式微控制器同时也是具有核心智能化的小型中央处理器，在其内部拥有数以万计的微晶管，根据程序代码的控制使它在逻辑上进行不同的输出或者输入形式，完成设计的功能控制，虽然它具有智能化的形式，但是单片机并不能独立工作，需要配合外围电路构成一个最小工作系统，才具有智能工作的能力，不管任何型号的单片机，最小系统都是单片机不可或缺的一个前提必要条件，对于不同系列单片机而言，组成单片机最小系统的外围电路并不相同，需要根据单片机设计厂家给定的工作手册进行设计最小系统的搭建。本次设计使用的单片机型号是STC89C52，他是一款8位数据处理的单片机，市场上使用极为广泛，性能相对稳定，单片机片上资源比较适中，虽然处于入门级单片机，但对于本次的功能来说完全足够，最小系统由复位电路、晶振电路以及电源电路组成。单片机的最小系统搭建如下图3.1所示。图3.1STC89S52系统电路在图3.1中能够发现STC89C52单片机的复位电路是在引脚9处连接一个10uF电容和1K电阻构成的，晶振电路是在引脚18和引脚19处连接晶振与2个22pF电容构成，电源电路是在引脚40处接正电源，引脚20接地，由此构成了STC89C52单片机的最小系统电路。单片机上电之后，首先通过晶振电路给单片机提供稳定的震荡频率，可以说晶振电路是为单片机提供动力源的部件，单片机在固定的频率下进行工作，开始进行内部程序存储器的顺序执行工作，第一步就是要把单片机的执行指针归为零，否则单片机执行顺序紊乱，复位电路的作用就是负责把程序执行指针归零，以确保单片机每次开始重新执行的时候都是从内部程序存储器的0X00位开始执行。3.2显示电路设计液晶显示的材质是属于一种游离状态的物质，介于固态和液态之间，其本身的这种性质可以通过电流改变它的状态，在电流的作用下可以改变它的形态，让其固化，形成特定的图文，没有电流的时候，处于游离状态。液晶显示屏就是应用液晶的这种特性，利用电流的不断改变，从而不断的改变显示的内容。液晶显示屏主要包含了两个部分，背光和液晶屏幕，液晶屏幕是用来形成特定的图文，但是这种图文在肉眼的观察下并不清晰，所以依靠背光增加对比度，使液晶屏幕形成的图文更加清晰。液晶显示功能最主要的就是人机交互，在人机交互中，程序设计人员可以根据液晶显示的内容了解程序是否正确，是否按照设计的逻辑运行，所以一般在设计的时候，第一个考虑的设计功能就是显示。本次设计的显示屏是LCD1602，它分为上下两行显示，每一行可以直观的显示16个字符，其内部可以显示64个字符，通过轮询的方式将其显示，本身拥有字库芯片，可以直接显示ASCII码中的任何字符。在程序设计的时候需要对显示屏的内部存储器输入命令，同时应用并口引脚输入不同的高低电平，让其显示不同的内容。LCD1602的电路原理图如图3.2所示。图3.2LCD602液晶电路图液晶显示屏通过16个引脚完成显示工作，从图中可知这16个引脚中数据引脚占了8个，引脚序号是7-14引脚，这8个引脚与单片机引脚并口连接，通过单片机引脚发送不同的高低电平完成不同的显示内容，采用的方式是并口连接，优点是显示速度快，缺点是占用单片机引脚资源较多。显示屏的15脚和16脚是背光板的电源引脚，通电之后背光板就会点亮，清晰的把显示的内容凸显出来，1脚和2脚是显示屏的电源引脚，3脚是对比度调节引脚，通过3脚的电压调节可以使显示屏更加清晰，在其外部一般连接一个10k的滑动电阻，通过改变阻值从而改变3脚电压，也可以使用定值电阻，根据经验使用4.7K电阻可以正常显示。4/5/6引脚是液晶显示屏的命令控制引脚，对液晶显示屏进行读取数据和写入命令数据是依靠这三个引脚完成，所采用的协议是SPI协议，这里的命令包括开启液晶、字符大小、闪烁变换、清屏等命令。3.3温湿度模块系统选择DHT11温湿度传感器进行环境温度和湿度检测，并读取DHT11内部存储区域中的数据以执行温度和湿度收集。DHT11通过单条数据线读取数据，该接口可以通过单条数据线连接单片机和温度和湿度传感器。DHT11测得的数据非常稳定，即使受到外界一定量的干扰，也可以检测到准确的数据。DHT11封装在方形小塑料外壳中，具有小尺寸和中空外壳设计，可增加温度和湿度的累积。在DHT11芯片中存在一个上拉电阻，其阻值为5K，该电阻是用来防止数据被干扰，以防单片机读取的数据出现错误。增加一个上拉电阻实现总线的拉高，数据的抗干扰能力变大。传输距离可以达到20m。温湿度检测原理图如下图3.3所示：图3.3DHT11典型应用电路3.4蓝牙模块系统采用HC-05蓝牙模块来完成无线信息的发送与接收，当单片机把DHT11温湿度传感器采集到的数据进行处理后再传送给HC-05蓝牙模块的主角色也就是主机，再由主机发送信号，从角色也就是从机接收信号，再将信号传输给单片机。HC-05蓝牙模块是有两种工作模式的，分别是命令响应和自动连接，两个模块之间的通信，首先得让两个模块进入命令响应的工作模式，这时就可以设置其中一个主机模式而另外一个则为从机模式，配置两个蓝牙模块的配对码一致后，再通电这时才会自动连接。HC-05蓝牙模块有VCC、GND、RXD、TXD和KEY引脚，VCC脚连接5V电压，GND脚接地，RXD与单片机的TXD相连而TXD则与单片机的RXD相连，一个发出另一个接收，KEY引脚则是与单片机相连来控制蓝牙模块的配对工作模式，KEY引脚为低电平即可配对，为高电平时则会进入命令响应工作模式。蓝牙模块原理图如下图3.4所示：图3.4蓝牙模块电路

软件设计及实现当硬件电路设计完成后开始对系统软件程序设计进行设计，系统程序设计使用C语言来进行对编写程序，首先要对系统子程序进行编译，含有所有硬件模块的驱动程序和数据采集程序；之后再对系统主程序进行设计。依照系统功能逐一实现各个模块程序设计，最终完成系统整体功能实现。利用Keil软件进行系统程序的编译，程序编写完成后导出可执行的HEX文件，继而将其下载到硬件设备里再开始系统调试。4.1设计的软件环境程序软件设计所指的就是程序代码的设计其利用语言进行编译，语言在利用特定软件转换为单片机能够识别的机器代码即0和1的逻辑语言，这种逻辑语言程序员是无发进行编写的，程序员所编写的是C语言或者汇编语言，通过运用工具来完成编写语言到机器语言的转换，这个工具指的就是单片机的开发软件，此次我们所使用的开发软件是KEIL软件，在代码编写的时候使用的是C语言，C语言是一种比较容易理解的语言，在设计的术语中叫高级语言，KEIL软件将这种高级语言翻译成机器语言，下载到单片机中，使单片机按照语言的逻辑运行。KEIL软件的功能很多也很完善，它执行的工作不仅仅是翻译高级语言，而且还会查找高级言中的错误的地方，并且还能进行提示，从而指出命令语言中错误的地方，来方便程序员进行修改，最终使程序能够完整地运行出来。KEIL软件的开发界面能够给人一种干净整洁的感受，没有一丝一毫的杂乱，这种简单明了的指令系统也得到很多程序员的认可，同时也是最受欢迎的软件之一，KEIL软件涵盖了众多型号的单片机库，很多的单片机都可以使用KEIL软件直接进行开发，无需对新的开发环境进行了解，节省开发的时间。新建工程界面如下图4.1所示。图4.1新建工程界面建立工程在菜单Project中的，在下拉的菜单中找到NEW，单击后就可以根据指示的步骤来选择单片机等一些列的操作，完成新工程的建立。程序编写KEIL的界面如下图4.2所示。在程序编写完成之后就需要进行编译，Keil编译界面如下图4.3所示。图4.3keil的编译界面4.2软件流程图设计主程序设计主程序首先进行函数的初始化，等待传感器可以正常的工作，然后根据传感器的协议进行数据的采集，单片机进行将采集的数据进行处理实现逻辑的运算与数据的输出。通过主程序循环采集工作，完成系统的软件整体运行。主程序设计流程如图4.4所示开始开始系统初始化系统初始化调用温度采集函数调用温度采集函数调用蓝牙模块发送函数调用蓝牙模块发送函数调用蓝牙模块接收函数调用蓝牙模块接收函数设定温湿度上下限设定温湿度上下限调用显示函数调用显示函数判断是否超过上下限否判断是否超过上下限蜂鸣器报警是蜂鸣器报警图4.4主程序软件流程图显示程序设计此次设计的显示程序采用的是LCD1602进行显示，显示程序主要通过初始化、设置显示命令，确定显示指针以及显示的地址来完成，在初始化中完成LCD1602的读写协议配置，LCD1602采用的SPI的协议，所以在初始化的时候完成的部分是协议命令格式的配置工作，初始化完毕之后，然后再进行命令的写入，包括对显示字体大小的确定，以及显示使能位的开启，显示地址指针的确定，之后就是等待要显示的内容，接收到需要显示的数值后，确定第一行的显示地址和第二行的显示地址，最终完成数据的显示。显示流程图如图4.5所示。图4.5显示程序流程图蓝牙模块程序设计此次设计的蓝牙模块程序采用的是HC-05蓝牙模块，蓝牙模块程序首先初始化硬件，再接着对于温湿度采集的数据来进行校验，如果校验成功则通过串口发送数据（0xfe，可作为判定起始的标志），此时接收端在IAP内部读取数据再进行判定看是否存储过数据，如果没有存储过则自行设定温湿度的上下限，接着就是把数据传输给显示模块即可。蓝牙模块流程图如图4.6所示。开始开始初始化硬件初始化硬件温湿度数据读取温湿度数据读取N校验温湿度数据校验温湿度数据Y串口发送当前数据值串口发送当前数据值从机接收在IAP内部读取数据从机接收在IAP内部读取数据判定是否存储数据判定是否存储数据YN重新设定判定值存储的数据即为判定值重新设定判定值存储的数据即为判定值

第5章系统的调试在系统硬件电路设计完成后，就开始进行硬件元件连接工作，此步骤要确保对于硬件所需的材料进行一一确认并购买，还要对各个材料的功能以及引脚定义进行详细的了解，通过然后电路图将单片机和所用模块引脚进行焊接，完成系统硬件设备设计；系统软件程序编写完成之后，当各个模块的子程序编译完成，再依据系统所实现的需求功能实现主程序的编译，最后开始对系统设备进行系统调试与测试。所以对于系统的调试要严格谨慎，不能出现差错，否则做出的实物将不能显示其功能，那么就需要对所设计的实物所能达到的功能来进行校验5.1硬件焊接测试首先本次设计所用的是PCB印制电路板，其次本次设计所需的像DHT11温湿度传感器、HC-05蓝牙模块以及LCD1602显示屏都是可以直接购买的，所以焊接的时候一定要注意各个引脚的功能作用，不可出现引脚连接错误，尤其是出现漏焊、虚焊甚至是退锡等现象，这样都会导致最后实物的功能不能实现，在焊接时尤其要注意焊接要有角度不然会出现焊点过大，当两个引脚靠得过近时则会出现焊点连接就可能短路，而且还要注意焊接跳线不能交叉打结，否则会出现信号之间的干扰，也会导致功能不能实现。此次硬件调试采用的是分部调试法，即焊完一个模块就测试一个模块，当焊接完一个立马测试时就会知道是否焊接正确，这样更加有利于也更加方便于检测出故障，当所有模块调试并检测没有问题之后，即可着手进行整个系统的功能测试了。系统实物连接图如图5-1所示。图5-1系统实物图5.2软件测试1.首先在代码编写软件KEIL中写好完整地命令语言程序，然后通过软件的检测功能来检测是否存在错误的语言；2.当把检测出的错误的语言改写好之后，再把命令语言编译成hex文件，再由烧写器从而烧到芯片里；3.然后就给系统供电，看看液晶显示屏是否有数据；4.接着就去用手指头触摸DHT11温湿度传感器看显示屏的数值是否会变化。5.3整机测试接下来就是实物整合之后的调试，首先温湿度传感器测量空气中的温湿度，然后把数据通过对应的串口传送给单片机，接着数据经过传输到蓝牙主机，接着主机检测数据是否合理，如果合理即通过串口发送到从机来进行数据的无线传输，数据经过从机的传输到单片机，在经由单片机的数据处理最后在显示屏上显示出当前的温湿度出来，如果过高或过低则会发出警报，显示屏的第一行TEMP为当前温度，第二行RH为当前湿度。图5-2实物通电图经过以上整机调试之后，LCD1602显示屏显示的数据即为当前所测得的空气中的温湿度，显示屏的内容也是清晰明了，故本次调试的最终部分即为数据的精确度以及准确性的问题了，即显示端是否为当前即时的数据，这也是对本次设计能否实现工程开发以及普及的测试。经由此次实物调试之后得出:实物可以完成对空气中温湿度的监控效果，可以实现此功能。其测试结果对照表如下表5.1所示。测试功能预期结果实际测试结果测试结论DHT11温湿度采集可以收集数据收集的数据能在显示屏显示成功蓝牙模块无线传输主从机信号传输主从机蓝牙可以连接且能传输成功显示端显示数据温湿度能够显示显示屏上清晰显示温湿度成功报警器报警不在范围内报警当温湿度不在范围内时报警成功6结论该项目的设计是考验学生综合能力的检测，设计是通过硬件和软件的协作来完成的。在硬件设计方面，首先要根据设计要求查找组件的数据，了解组件的工作方式以及引脚功能的分布，然后使用器件的一般数据描述和原理图来完成设计。通过组合检索到的数据的电路原理图。创建原理图后，将根据原理图进行仿真设计，而仿真软件的未知使用导致了意料之外的问题，在查找元器件时通常找不到，在仿真软件中找不到