arduino的无线温湿度测量(附件)【字数：10831】
摘 要Arduino是一款广泛被认可的开源芯片，在智能穿戴设备，智能机器人，智能仪表等方面被应用。使用Arduino可以用来实现对温湿度的全程无线测量，且与其它的控制芯片对比，面向教育的它有着容易操作和成本低的显著优势。在基于Arduino的温湿度测量系统中采用一个具有已校准的数字信号输出的DHT11数字传感器来测量环境中的温湿度数据。经过Arduino对数据处理，再将处理的数据通过蓝牙HC05之间的相互通讯传递数据，通过Arduino显示在lcd上。 采用Arduino设计的温湿度测量系统，可以精确的显示出环境的温度以及湿度的实时数据。能够让我们更便捷方便的了解环境状况。这样智能的检测装置，大大解放了我们的身体，我们可以有效的对个个环境进行了解并及时解决温湿度问题。
Keywords: Arduino; DHT11; Sensor; LCD; Temperature and Humidity 目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 国内外温湿度测量技术现状 1
1.3 本文研究内容 3
第二章 系统总体方案 4
2.1 温湿度传感器的选择 4
2.2 无线发射模块的元器件选择 4
2.3 显示器的选择 5
2.4 处理器的选择 6
第三章 系统硬件电路设计 8
3.1温湿度采集模块设计方案 8
3.2 无线蓝牙接收和发送模块 9
3.2模块相关引脚介绍 9
3.3 LCD1602液晶显示模块设计 10
3.4 主控模块 12
第四章 系统软件设计 15
4.1总体程序流程图 15
4.2液晶显示模块程序? 15
4.3传感器模块程序? 16
4.4 本章总结 17
第五章 系统调试与分析 19
5.1 硬件问题及解决 19
5.2 软件问题 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 21
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
义
温度湿度在现代生活生产中是重要的环境指标，是工业生产的重要的数据之一。温湿度的升高会造成粮食中出现发霉发芽的状况，更有可能导致农作物的病变。因此对于生产者来说，一份及时且准确的测量数据就显得非常重要了。而过去的那些传统经典的测量方式在现代人来看是那么的复杂和繁琐，肉眼的观察也会产生较大的误差。比如现在医院中被广泛使用的温度计，就是利用水银、酒精来测量温度的变化和利用经典的物理模拟量的方法来进行的湿度检测，这些温湿度检测的设备显示刻度间隔一般都比较集中，不容易精确的测量出温湿度的变化，读取数据也困难，而且在现在计算机的大发展时代，不能直接的将测量的相关信息快速的数字化，它的使用将是非常不方便的。
随着现代信息技术的快速发展，测量技术也得到显著的发展，越来越偏向数字化的方向上前进着，温湿度也渐渐成为人们广泛关注的信息之一。关于室内空间环境的测量技术在农业的生产存储，工业制造环境控制，仓库管理方面都着广泛的应用和投资研究。然而，温度和湿度却是其中不显眼而容易被忽视的环境指标。因为温湿度控制没有严加管理，就可能会导致令人无法想象的损失。过去广泛被应用的测量方法都是偏向物理的人工测量方法，这种方法，不仅需要大量的人力成本、精确度高、测量数据反应缓慢、灵活性差，而且面对如今灵活多变的环境变化，它的维修成本也比较高。为了解决这一系列的接踵而至的问题，我们需要打开新思路，利用高速发展的数字信息技术，开发出一套可靠且实用的温度和湿度检测系统。
将现在无所不在的无线传输技术加入到温湿度测量系统中，由数字传感器对环境进行实时的温湿度测量与数据的反馈，经过主机的控制系统将温湿度数据以无线的形式发送到从机的接收装置中，从而实现实时的监测，摆脱了空间、时间的束缚。
1.2 国内外温湿度测量技术现状
在如今的后工业时期，信息技术对于社会的的发展与改变的影响也越来越大，传感器的技术，通信技术以及计算机技术的发展成为推动信息技术发展的三大动力。传感器技术是近代各国在高新技术发展竞争的一个重要领域，认为它是必不可少的核心技术。在近代日本大经济大发展的时候，它就将传感器视为国家战略性技术的重要地位，美国等西方国家也将此技术写入国家安全技术与国家发展技术的重要日程中。我国在改革开发以后，就将传感器视为国家科学技术发展的重点部分。只有掌握了传感器的核心技术，我们才能在这波信息数字化的浪潮中占领住先机。
以前的温度测量都是利用观测热胀冷缩物理变化进行测量的。比如水银体温计因为其方便，廉价而被医院里广泛认可和使用的一种测温计。它的缺点是只能在有限距离内通过视觉观看，而且容易在运输中损坏。代替它的有双金属片温度计，它虽然不像水银玻璃温度计一样容易损坏，但金属的先天劣势让它的精度会比液体温度计精度上要低很多。而在不远的19世纪，人们开始学习利用了金属热敏电阻制作温度计。如铜电阻、镍电阻、铂电阻等，它们的共同特点就是金属的稳定性较高并且能够在高温下正常的工作，比如用铂电阻作为材料制作的金属温度计，它就能够测量五百多摄氏度。而它们的劣势就是灵敏度低，只要在使用这种温度的传输线路长短不一时，我们就要进行温度补偿来弥补灵敏度。而近年渐渐流行的温度计是 PN 结测温器件。这类电子器件的优点是在50℃~+150℃有很好的测量性能，并且由于是电子元器件，它的体积小、能够在灵敏的检测出温度的变化、制作的成本也低。但它的缺点也是很明显的，元件之间的区别比较大，不利用在一个系统中大规模使用，而且利用PN 结电子元器件因为容易被外界的电磁波干扰，不能在稍微环境恶劣一点的地方使用。石英晶体温度测量器的精度较高，一般能够反应 0.001℃温度的变化，用于校准其他温度计的标准温度计。光纤传感器是在本世纪 70 年代末新兴发展起来的一门技术，已经利用它研制出了开关式温度测量器和辐射式温度测量器等多种品类的温度计。它的测量精度能控制在1摄氏度以内，有效工作范围是0~2000摄氏度。
Keywords: Arduino; DHT11; Sensor; LCD; Temperature and Humidity 目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的背景和意义 1
1.2 国内外温湿度测量技术现状 1
1.3 本文研究内容 3
第二章 系统总体方案 4
2.1 温湿度传感器的选择 4
2.2 无线发射模块的元器件选择 4
2.3 显示器的选择 5
2.4 处理器的选择 6
第三章 系统硬件电路设计 8
3.1温湿度采集模块设计方案 8
3.2 无线蓝牙接收和发送模块 9
3.2模块相关引脚介绍 9
3.3 LCD1602液晶显示模块设计 10
3.4 主控模块 12
第四章 系统软件设计 15
4.1总体程序流程图 15
4.2液晶显示模块程序? 15
4.3传感器模块程序? 16
4.4 本章总结 17
第五章 系统调试与分析 19
5.1 硬件问题及解决 19
5.2 软件问题 19
结束语 20
致 谢 21
参考文献 21
第一章 绪论
1.1 课题研究的背景和意 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
义
温度湿度在现代生活生产中是重要的环境指标，是工业生产的重要的数据之一。温湿度的升高会造成粮食中出现发霉发芽的状况，更有可能导致农作物的病变。因此对于生产者来说，一份及时且准确的测量数据就显得非常重要了。而过去的那些传统经典的测量方式在现代人来看是那么的复杂和繁琐，肉眼的观察也会产生较大的误差。比如现在医院中被广泛使用的温度计，就是利用水银、酒精来测量温度的变化和利用经典的物理模拟量的方法来进行的湿度检测，这些温湿度检测的设备显示刻度间隔一般都比较集中，不容易精确的测量出温湿度的变化，读取数据也困难，而且在现在计算机的大发展时代，不能直接的将测量的相关信息快速的数字化，它的使用将是非常不方便的。
随着现代信息技术的快速发展，测量技术也得到显著的发展，越来越偏向数字化的方向上前进着，温湿度也渐渐成为人们广泛关注的信息之一。关于室内空间环境的测量技术在农业的生产存储，工业制造环境控制，仓库管理方面都着广泛的应用和投资研究。然而，温度和湿度却是其中不显眼而容易被忽视的环境指标。因为温湿度控制没有严加管理，就可能会导致令人无法想象的损失。过去广泛被应用的测量方法都是偏向物理的人工测量方法，这种方法，不仅需要大量的人力成本、精确度高、测量数据反应缓慢、灵活性差，而且面对如今灵活多变的环境变化，它的维修成本也比较高。为了解决这一系列的接踵而至的问题，我们需要打开新思路，利用高速发展的数字信息技术，开发出一套可靠且实用的温度和湿度检测系统。
将现在无所不在的无线传输技术加入到温湿度测量系统中，由数字传感器对环境进行实时的温湿度测量与数据的反馈，经过主机的控制系统将温湿度数据以无线的形式发送到从机的接收装置中，从而实现实时的监测，摆脱了空间、时间的束缚。
1.2 国内外温湿度测量技术现状
在如今的后工业时期，信息技术对于社会的的发展与改变的影响也越来越大，传感器的技术，通信技术以及计算机技术的发展成为推动信息技术发展的三大动力。传感器技术是近代各国在高新技术发展竞争的一个重要领域，认为它是必不可少的核心技术。在近代日本大经济大发展的时候，它就将传感器视为国家战略性技术的重要地位，美国等西方国家也将此技术写入国家安全技术与国家发展技术的重要日程中。我国在改革开发以后，就将传感器视为国家科学技术发展的重点部分。只有掌握了传感器的核心技术，我们才能在这波信息数字化的浪潮中占领住先机。
以前的温度测量都是利用观测热胀冷缩物理变化进行测量的。比如水银体温计因为其方便，廉价而被医院里广泛认可和使用的一种测温计。它的缺点是只能在有限距离内通过视觉观看，而且容易在运输中损坏。代替它的有双金属片温度计，它虽然不像水银玻璃温度计一样容易损坏，但金属的先天劣势让它的精度会比液体温度计精度上要低很多。而在不远的19世纪，人们开始学习利用了金属热敏电阻制作温度计。如铜电阻、镍电阻、铂电阻等，它们的共同特点就是金属的稳定性较高并且能够在高温下正常的工作，比如用铂电阻作为材料制作的金属温度计，它就能够测量五百多摄氏度。而它们的劣势就是灵敏度低，只要在使用这种温度的传输线路长短不一时，我们就要进行温度补偿来弥补灵敏度。而近年渐渐流行的温度计是 PN 结测温器件。这类电子器件的优点是在50℃~+150℃有很好的测量性能，并且由于是电子元器件，它的体积小、能够在灵敏的检测出温度的变化、制作的成本也低。但它的缺点也是很明显的，元件之间的区别比较大，不利用在一个系统中大规模使用，而且利用PN 结电子元器件因为容易被外界的电磁波干扰，不能在稍微环境恶劣一点的地方使用。石英晶体温度测量器的精度较高，一般能够反应 0.001℃温度的变化，用于校准其他温度计的标准温度计。光纤传感器是在本世纪 70 年代末新兴发展起来的一门技术，已经利用它研制出了开关式温度测量器和辐射式温度测量器等多种品类的温度计。它的测量精度能控制在1摄氏度以内，有效工作范围是0~2000摄氏度。
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