无线温度传输系统设计与实现
摘 要本课题最终成功设计了一款智能型无线温度传输控制系统，对所有的预期功能指标全部进行了实现，这款系统的设计内容包含了硬件系统和软件系统两个方面，无线温度传输控制系统的整体框架以STC89C51单片机作为核心部分，并使用了LCD1602液晶屏幕、DS18B20传感器、有源蜂鸣器、HC-05主从一体蓝牙模块和继电器等一些功能模块，通过单片机对这些芯片和传感器的有序控制，实现了对待测环境进行快速的温度采集，采集时间低于0.5秒，与此同时还能够将检测到的温度结果显示在液晶屏和用户手机上，通过蓝牙形式进行温度数据的传输，另外系统还能够实现当温度出现异常时的报警功能，用户可以通过按键或者手机蓝牙APP对温度报警阈值进行设置。本课题最终通过验证环节对这款无线温度传输控制系统的工作状态进行了测试，通过多项输入参数的配置，本系统都表现出了预期应得的结果，数据表明该设计成果适合推广，能够有效的降低市面上相关产品的成本。
目录
一、 引言 1
（一） 无线温度传输系统的发展背景 1
（二） 无线温度传输系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 无线温度传输系统的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） DS18B20温度传感器简介 4
（五） 蓝牙模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） DS18B20温度检测电路设计 7
（四） 有源蜂鸣器电路设计 8
（五） HC05蓝牙通信电路设计 8
（六） 温度控制电路设计 9
（七） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 无线温度传输系统的主程序流程设计 11
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 12
（三） 温度采集子程序设计 12
（四） 报警子程序流程设计 13
（五） 蓝牙驱动子程序流程设计 13< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
br /> （六） 继电器驱动子程序设计 15
五、 实物制作与安装调试 1
总结 1
参考文献 2
致 谢 3
附录一 原理图 4
附录二 PCB图 5
附录三 元件列表 6
附录四 程序 7
引言
无线温度传输系统的发展背景
无线温度传输控制系统在本课题中将通过STC89C51单片机来实现控制，考虑到目前市场上的大多数中高端性能的无线温度传输控制系统产品的售价都非常高，经过资料查阅后可以知道其内部的整体架构也不过是一些常用的嵌入式系统架构，以中高端的单片机等微处理器芯片做主控，在单片机外部布置了一些高性能传感器来采集信号，这种结构我们大学期间已经经过系统的学习，所以本课题决定采用一款最为熟悉的STC89C51单片机来实现程序代码执行器，实现无线温度传输控制系统的所有功能，从而有望能够大幅度降低目前市场上相关无线温度传输控制系统的整体成本水平，将具有中高端性能的无线温度传输控制系统实现普及化，大量淘汰一些性能低劣的产品。
通过对无线温度传输控制系统用户所反应上来的一些建议和改进措施来看，近几年来越来越多的产品用户表现出对目前市面上大多数无线温度传输控制系统的使用不满，究其原因是随着科学技术的飞速发展，智能仪器智能电子设备已经在工业和民用领域取得了广泛的普及，就以智能手机来说，几乎当下所有的智能元素都能够在手机中得到实现，所以对已经习惯于使用智能产品的用户来说，无线温度传输控制系统中一些跟不上潮流或者人机交互不完善的操作都会被引起用户的不满，所以在无线温度传输控制系统的发展背景中，这种系统持续不断的被改进和优化，这个改进和优化的脚步一直没有停下来。
一些无线温度传输控制系统产品的技术资料里都会提到的一个关键指标就是这款产品的内核采用的是什么，按照时间线路来看，早期的无线温度传输控制系统产品大多数采用的是以MCS51内核作为CPU的芯片，这种类型的内核能够实现较快的数据运算，这对于无线温度传输控制系统的运行需求提供了基本的保障，随着时间向前推移，一些采用哈弗结构的16位CPU出现在市面上，如德州仪器公司的430式微处理器，此时无线温度传输控制系统开始更新换代，其内部主控开始更新成16位CPU。而到了近段时间，32位型CPU研发技术已经变得成熟，ARM公司推出的32位型CPU是当下大多数无线温度传输控制系统中都在使用的主控芯片。
无线温度传输系统的国内外发展现状
在无线温度传输控制系统的普及推广方面，由于目前市面上对于这种系统产品的需求较大，较多领域都在使用这种系统所提供的功能，所以有些研发单位就将这种无线温度传输控制系统做成一个单独的功能模块，使其外形体积和成本大幅压缩，并且提供丰富的对外接口，使得其他用户能够直接使用这种无线温度传输控制系统集成模块，这样就免去了再次开发的不必要麻烦。无线温度传输控制系统发展到今天这个阶段可以说是达到了一个成熟的阶段，主要表现在设计人员能够从市面上众多优秀的主控微处理器中选择出自己所需的型号，在32位微处理器领域，ARM7、ARM9以及意法半导体公司推出的STM32都是现如今国内外大多数嵌入式系统所青睐的主控芯片，而在无线温度传输控制系统的设计方案方面，由于有较高质量的硬件设备作为基础，所以绝大多数的无线温度传输系统产品都能够表现出非常高的稳定性和性能。
本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现点阵显示、高性能的温度检测、蜂鸣式报警、蓝牙无线收发数据和继电器驱动等功能的无线温度传输控制系统，这款系统是基于STC89C51单片机开发平台而设计实现的，本课题将从这款系统的发展背景和现状作为起始点，总结出这种产品在过去一段时间所表现出的大体优缺点后，提出了本课题的设计目标和所要实现的功能，整个课题分为硬件系统和软件系统两大部分的设计，实现了以下设计目标。
1、能够实现非常清晰的液晶显示效果，并且可以实现快速的显示内容更新速度，能够将检测到的温度值以及用户设定的温度阈值进行显示；
2、能够在STC89C51单片机的驱动控制下实现对周围环境温度的高精度检测，将温度值转换为数字信号后送入单片机进行使用；
3、能够在STC89C51单片机的高低电平控制下实现蜂鸣器的报警声音输出，当出现温度异常时发出蜂鸣报警信号；
目录
一、 引言 1
（一） 无线温度传输系统的发展背景 1
（二） 无线温度传输系统的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 2
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 无线温度传输系统的方案设计 3
（二） STC89C51单片机简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） DS18B20温度传感器简介 4
（五） 蓝牙模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 7
（三） DS18B20温度检测电路设计 7
（四） 有源蜂鸣器电路设计 8
（五） HC05蓝牙通信电路设计 8
（六） 温度控制电路设计 9
（七） 按键电路设计 9
四、 系统软件设计 11
（一） 无线温度传输系统的主程序流程设计 11
（二） 显示屏驱动子程序流程设计 12
（三） 温度采集子程序设计 12
（四） 报警子程序流程设计 13
（五） 蓝牙驱动子程序流程设计 13< *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
br /> （六） 继电器驱动子程序设计 15
五、 实物制作与安装调试 1
总结 1
参考文献 2
致 谢 3
附录一 原理图 4
附录二 PCB图 5
附录三 元件列表 6
附录四 程序 7
引言
无线温度传输系统的发展背景
无线温度传输控制系统在本课题中将通过STC89C51单片机来实现控制，考虑到目前市场上的大多数中高端性能的无线温度传输控制系统产品的售价都非常高，经过资料查阅后可以知道其内部的整体架构也不过是一些常用的嵌入式系统架构，以中高端的单片机等微处理器芯片做主控，在单片机外部布置了一些高性能传感器来采集信号，这种结构我们大学期间已经经过系统的学习，所以本课题决定采用一款最为熟悉的STC89C51单片机来实现程序代码执行器，实现无线温度传输控制系统的所有功能，从而有望能够大幅度降低目前市场上相关无线温度传输控制系统的整体成本水平，将具有中高端性能的无线温度传输控制系统实现普及化，大量淘汰一些性能低劣的产品。
通过对无线温度传输控制系统用户所反应上来的一些建议和改进措施来看，近几年来越来越多的产品用户表现出对目前市面上大多数无线温度传输控制系统的使用不满，究其原因是随着科学技术的飞速发展，智能仪器智能电子设备已经在工业和民用领域取得了广泛的普及，就以智能手机来说，几乎当下所有的智能元素都能够在手机中得到实现，所以对已经习惯于使用智能产品的用户来说，无线温度传输控制系统中一些跟不上潮流或者人机交互不完善的操作都会被引起用户的不满，所以在无线温度传输控制系统的发展背景中，这种系统持续不断的被改进和优化，这个改进和优化的脚步一直没有停下来。
一些无线温度传输控制系统产品的技术资料里都会提到的一个关键指标就是这款产品的内核采用的是什么，按照时间线路来看，早期的无线温度传输控制系统产品大多数采用的是以MCS51内核作为CPU的芯片，这种类型的内核能够实现较快的数据运算，这对于无线温度传输控制系统的运行需求提供了基本的保障，随着时间向前推移，一些采用哈弗结构的16位CPU出现在市面上，如德州仪器公司的430式微处理器，此时无线温度传输控制系统开始更新换代，其内部主控开始更新成16位CPU。而到了近段时间，32位型CPU研发技术已经变得成熟，ARM公司推出的32位型CPU是当下大多数无线温度传输控制系统中都在使用的主控芯片。
无线温度传输系统的国内外发展现状
在无线温度传输控制系统的普及推广方面，由于目前市面上对于这种系统产品的需求较大，较多领域都在使用这种系统所提供的功能，所以有些研发单位就将这种无线温度传输控制系统做成一个单独的功能模块，使其外形体积和成本大幅压缩，并且提供丰富的对外接口，使得其他用户能够直接使用这种无线温度传输控制系统集成模块，这样就免去了再次开发的不必要麻烦。无线温度传输控制系统发展到今天这个阶段可以说是达到了一个成熟的阶段，主要表现在设计人员能够从市面上众多优秀的主控微处理器中选择出自己所需的型号，在32位微处理器领域，ARM7、ARM9以及意法半导体公司推出的STM32都是现如今国内外大多数嵌入式系统所青睐的主控芯片，而在无线温度传输控制系统的设计方案方面，由于有较高质量的硬件设备作为基础，所以绝大多数的无线温度传输系统产品都能够表现出非常高的稳定性和性能。
本文主要研究内容
本文将要研究的是一款能够实现点阵显示、高性能的温度检测、蜂鸣式报警、蓝牙无线收发数据和继电器驱动等功能的无线温度传输控制系统，这款系统是基于STC89C51单片机开发平台而设计实现的，本课题将从这款系统的发展背景和现状作为起始点，总结出这种产品在过去一段时间所表现出的大体优缺点后，提出了本课题的设计目标和所要实现的功能，整个课题分为硬件系统和软件系统两大部分的设计，实现了以下设计目标。
1、能够实现非常清晰的液晶显示效果，并且可以实现快速的显示内容更新速度，能够将检测到的温度值以及用户设定的温度阈值进行显示；
2、能够在STC89C51单片机的驱动控制下实现对周围环境温度的高精度检测，将温度值转换为数字信号后送入单片机进行使用；
3、能够在STC89C51单片机的高低电平控制下实现蜂鸣器的报警声音输出，当出现温度异常时发出蜂鸣报警信号；
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