摘 要

仓库是储存各种重要物资的地方，所以仓库的管理变得非常重要，对仓库环境的监测要求也越来越高，尤其是对仓库温湿度的监测，对温湿度的监测做的比较合理的话会有效预防火灾。传统的人工监测方式和有线通信需要大量的人工劳动力和大量的布线，检测效率不高、系统不容易维护。随着通信技术、嵌入式技术和传感器技术的发展，无线数据采集技术应用变得越来越广泛。

针对传统的仓库环境监测方法的不足，此次设计设计了一套基于NRF24L01 的仓库温湿度无线数据采集监测系统。用数字式温湿度传感采集温湿度数据传输到单片机进行处理，再通过NRF24L01 进行无线数据传输，接收机接收到数据后再通过显示屏显示，同时通过串口传输到PC端labview设计的监测系统，整个系统实现了多点监测，实现了仓库温湿度多点监测，解决了传统的监测方式的不足，提高了经济效益。

论文分别从系统方案设计、系统硬件设计和系统软件设计方面介绍了本次设计的实现过程。

关键词：无线通信；温湿度；NRF24L01

Abstract

Warehouse is a place to store a variety of important materials, so the warehouse management has become very important, the warehouse environment monitoring requirements are getting higher and higher, especially for the warehouse temperature and humidity monitoring, monitoring of temperature and humidity to do more reasonable Will effectively prevent the fire. Traditional manual monitoring methods and wired communication require a lot of manual labor and a lot of wiring, detection efficiency is not high, the system is not easy to maintain. With the development of communication technology, embedded technology and sensor technology, wireless data acquisition technology has become more and more widely.

In view of the shortcomings of traditional warehouse environment monitoring methods, this design has designed a set of NRF24L01 warehouse temperature and humidity wireless data acquisition and monitoring system. Digital temperature and humidity sensor to collect temperature and humidity data transmission to the microcontroller for processing, and then through the NRF24L01 wireless data transmission, the receiver receives the data and then through the display, while the serial port to the PC-side labview design monitoring system, The whole system to achieve a multi-point monitoring, to achieve a warehouse temperature and humidity multi-point monitoring to solve the traditional lack of monitoring methods to improve the economic efficiency.

This paper introduces the realization process of this design from system design, system hardware design and system software design respectively.

Key Words：Wireless communication; temperature and humidity; NRF24L01

目录

第1章 绪论 1

1.1课题研究背景及意义 1

1.2国内外研究现状 2

1.2.1仓库环境监控的研究现状 2

1.2.2 无线通信技术的国内外研究现状 2

1.3本文主要内容 3

第2章 方案论证选择 4

2.1系统总体方案设计 4

2.2无线通信方式选择 4

2.3温湿度传感器选择 5

2.4微处理器选择 6

2.5显示模块选择 6

2.6上位机软件选择 6

第3章 系统硬件设计 8

3.1数据采集部分硬件设计 8

3.1.1温度传感器DS18B20 8

3.1.2湿度传感器DHT11 9

3.1.3单片机最小系统 10

3.1.4无线通信模块NRF24L01 10

3.2数据接收部分硬件设计 12

3.2.1 LCD1602显示模块 13

3.2.2 USB串口通信模块 13

第4章 系统软件设计 14

4.1 温度采集软件设计 14

4.2 湿度采集软件设计 15

4.3 无线通信模块NRF24L01 发送数据软件设计 15

4.4 无线通信模块NRF24L01 接收数据软件设计 17

4.5 上位机监测系统软件设计 19

第5章 系统调试与数据分析 21

5.1 调试 21

5.2 数据分析 21

第6章 总结 23

参考文献 24

致 谢 25

附录 26

1. 绪论

1.1课题研究背景及意义

人类的平常生活环境和科学实验和工作都与信息息息相关。信息采集就是对信息进行提取的过程,但是信息本身并没有处理和传输的功能,只能通过其他方法将其转化并进行传输。传统的方法是人们拿着传感器现场测量，或者用有线传输技术实现较远距离的数据传输，但是随着人们对时间空间、经济效益的要求越来越高，这些需要大量人力物力的传统技术已经不能满足当今采集与传输数据的要求。而这时无线数据传输技术就展现出了它的优势,数据传输不限地区的限定,可靠性高,所以采用无线数传技术进行数据通信已经是现代数据采集的发展趋势^[1]。

当今经济的快速发展,物流运输变得极为重要，使得储存物资的各种仓库也越来越多。人们越来越关心仓库的智能化系统管理,人们平时管理仓库的主要工作内容就是要注意仓库的温湿度变化,防止发生火灾和腐烂等。温湿度是直接影响储藏物的保质时间的重要因素,所以对仓库环境的监测系统的研究非常重要,尤其是仓库的温度及湿度的监测。随着短距离无线技术的发展,将无线通信技术与仓库环境监测结合,实现对仓库环境的无线监测就很有意,可以提高效率,减少成本,降低误差。无线监测不需要在仓库里进行大量布线，只需将数据采集模块放在仓库不同的地方，而且现有的技术可以将其设计的体积很小，这样就会方便安放。数据采集模块可以测量不同的环境变量，比如温湿度、烟雾等数据，并且可以无线传输至监控系统，方便工作人员对仓库的管理。一旦数据发生异常就会及时通报相关人员，尽最大可能减少损失。