便攜式溫濕度無線監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

無線接收從工作方式分，可以分成超外差接收和超再生接收。超再生式接收具有電路簡單、性能適中、成本低廉的優(yōu)點所以在實際應(yīng)用中被廣泛采用。在這里所采用的接收模塊為超再生型接收方式，它內(nèi)含放大整形及解碼電路，使用極為方便。超再生接收模塊電路中，其中PT2272 的外圍接收電路可參考文獻[ 6 ] , PT2272的VT端（17腳）為解碼有效輸出端，天線是一根長度為23cm 的軟導(dǎo)線，PT2272外接的振蕩電阻是200kΩ，可以和發(fā)射端PT2262外接的1. 2MΩ 電阻配合，使得中心頻率在315MHz.通過單片機AT89C52的P2. 0與P2. 1口分別控制PT2272 的地址碼A0 與A7, A1 ~A6 懸空，這樣改變這兩個I/O口的輸出即可實現(xiàn)對溫度與濕度的選擇或者同時接收。PT2272的數(shù)據(jù)解碼端D0~D3腳與單片機的P1口（0~3）連接，在此系統(tǒng)中設(shè)計了如圖6所示的電路來判斷數(shù)據(jù)是否解碼完畢， 如果解碼完畢則產(chǎn)生中斷， 單片機開始讀數(shù)據(jù)。

圖6 中斷信號產(chǎn)生電路圖

其軟件設(shè)計如圖7所示，先判斷出一組數(shù)據(jù)的開端，然后按順序接收本組數(shù)據(jù)的每一位數(shù)據(jù)，最后還有一次累加和判斷前面接收的這組數(shù)據(jù)是否正確，這樣就大大保證了所采集的數(shù)據(jù)的正確性。

圖7接收子程序流程圖

3.2.2無線遙控

無線遙控的原理與無線傳輸相同，具體電路可以參考文獻[7].本系統(tǒng)中的無線遙控具備兩種方式：一方面可以無線自動控制排氣扇、加濕器、加溫與制冷等電器設(shè)備，PC機將參數(shù)設(shè)置好以后由AT89C52控制發(fā)送模塊，發(fā)送控制信號去對應(yīng)控制相關(guān)的電器設(shè)備；另一方面，工作人員可以利用一個遙控器直接控制各個電器設(shè)備的工作狀態(tài)。遙控中的無線收發(fā)模塊中的地址碼必須設(shè)置相同，且與前面的無線傳輸模塊的地址碼不能沖突。單片機相連的一個遙控發(fā)送模塊，最多可以配置四個無線接收控制模塊，這樣就可以對應(yīng)遙控四個電器設(shè)備。遙控接收模塊將其解碼信號通過驅(qū)動電路來控制固態(tài)繼電器的狀態(tài)，進而由固態(tài)繼電器來控制電器設(shè)備的工作狀態(tài)。

3.3單片機與PC機通信設(shè)計

單片機與PC間的通信通過RS-232電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232來實現(xiàn)，其硬件接口電路設(shè)計和軟件設(shè)計可參考文獻[8].PC機上運行的界面如圖8所示，在采集中，可以選擇只采集溫度、濕度，或者循環(huán)采集溫度與濕度，還可以設(shè)置采集次數(shù)；在遙控中，可以預(yù)設(shè)要達到的理想的溫濕度值，通過控制四個電器設(shè)備的工作對應(yīng)使得溫濕度達到預(yù)設(shè)值。設(shè)置好采集量、采集次數(shù)與溫濕度控制參數(shù)以后，從而通過串口通信將這些參數(shù)傳送給接收模塊的單片機進行識別和處理，對應(yīng)去控制接收模塊PT2272的地址碼進而可以選擇接收，還可以選擇遙控不同的電器設(shè)備。當(dāng)采集到的溫濕度值與預(yù)設(shè)的溫濕度值相等后，則系統(tǒng)自動使電器設(shè)備停止工作。在接收到一次采集到的數(shù)據(jù)后，將這個數(shù)據(jù)和對應(yīng)的溫度與濕度的數(shù)字代碼傳送給PC機，PC機對數(shù)據(jù)進行分類后在數(shù)據(jù)顯示列表中顯示出來，數(shù)據(jù)顯示區(qū)的數(shù)據(jù)達到這個列表的最大容量或者在點擊結(jié)束這個按鈕時，自動以記事本格式的文本將這些數(shù)據(jù)保存起來。當(dāng)采集次數(shù)等于預(yù)設(shè)采集次數(shù)后，則停止采集，否則一直循環(huán)進行到完成所有的任務(wù)為止。在手動遙控過程中，操作人員可以查看采集顯示模塊上的溫濕度數(shù)據(jù)，進而利用遙控器去控制相關(guān)電器設(shè)備的工作狀態(tài)，使溫濕度達到一個合適的理想值。

4結(jié)論

經(jīng)測試與實驗，此系統(tǒng)操作方便、工作穩(wěn)定、性能優(yōu)良。采集顯示端可以手持攜帶操作，傳輸與遙控采用無線收發(fā)，避免了布局布線復(fù)雜麻煩的困難。

此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、準確率高、調(diào)試方便、配置靈活、擴展性強，而且成本低，能夠廣泛用于各種溫度、濕度采集領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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