摘 要

本文通过STC89C52单片机及无线通讯技术，设计了粮库温湿度无线监测装置，对粮库粮食的存储环境检测与控制具有一定的意义。

论文主要研究了粮库温湿度测量系统的从机和主机，从机采用温湿度传感器DHT11测量粮库温湿度，并通过NRF24L01将从机编码和温湿度数据发送至主机；主机将接收的温湿度数据显示在液晶LCD1602上，并根据设置的温湿度上下限进行声光报警器，温湿度上下限可通过按键进行任意修改；系统还可通过USB转串口将数据发送至计算机上。

研究结果表明：设计的系统可实现温湿度数据的无线传输和存储，并可实现报警、液晶显示、温湿度范围设置等功能。

本文的特色：采用无线通讯实现温湿度数据的传输，且主机可将数据传送至计算机上存储。

关键词：粮库温湿度；无线通讯；单片机；LCD1602

Abstract

In this paper, the wireless monitoring device of temperature and humidity in grain depot is designed by STC89C52 single chip microcomputer and wireless communication technology, which is of certain significance for the storage environment detection and control of grain depot.

This paper mainly studies the engine and host of the temperature and humidity measurement system of the grain depot. The temperature and humidity of the grain depot is measured by the temperature and humidity sensor DHT11, and the data from the machine code and the temperature and humidity are sent to the host by NRF24L01. The temperature and humidity data received by the host are displayed on the liquid crystal LCD1602, and the temperature and humidity limits set are carried out. The acousto-optic alarm, the upper and lower limits of temperature and humidity can be modified by buttons, and the system can send data to the computer through USB serial port.

The research results show that the designed system can realize wireless transmission and storage of temperature and humidity data, and can realize the functions of alarm, LCD display, temperature and humidity range setting and so on.

The characteristic of this article is to use wireless communication to realize the transmission of temperature and humidity data, and the host can transfer data to the computer for storage.

Key Words：Grain storehouse temperature and humidity; wireless communication; single chip microcomputer; LCD1602

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 研究内容及论文结构设置 2

1.4 本章小结 2

第2章 系统总体方案设计 3

2.1 主要器件方案论证 3

2.1.1 控制核心选择 3

2.1.2 温湿度传感器选择 3

2.1.3 无线模块选择 3

2.1.4 显示器选择 4

2.1.5 按键输入模块选择 4

2.1.6 电源模块选择 4

2.2 系统总体方案 4

2.3 本章小结 5

第3章 系统硬件电路设计 6

3.1 单片机最小系统电路设计 6

3.1.1 STC89C52简介 6

3.1.2 单片机最小系统电路 7

3.2 温湿度采集电路设计 8

3.2.1 DHT11简介 8

3.2.2 湿度采集电路 9

3.3 通讯模块电路设计 9

3.3.1 NRF24L01简介 9

3.3.2 SPI接口介绍 10

3.3.3 NRF2401模块电路 11

3.4 液晶显示电路设计 11

3.4.1 LCD1602简介 11

3.4.2 液晶显示电路 12

3.5 报警电路设计 13

3.6 按键电路设计 14

3.7 稳压电路设计 14

3.8 本章小结 14

第4章 系统软件设计 15

4.1 C语言及编译软件简介 15

4.2 系统主程序设计 15

4.3 温湿度读取程序设计 16

4.4 无线通讯程序设计 17

4.5 液晶显示程序设计 18

4.6 报警程序设计 19

4.7 按键扫描程序设计 20

4.8 本章小结 21

第5章 系统调试 22

5.1 系统测试 22

5.2 本章小结 24

第6章 总结 25

参考文献 26

致 谢 28

附 录 29

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

粮食是人们获取能量的主要来源，是生活中不可或缺的必要食物，毫不夸张的说没有粮食人类将无法生存。除了粮食生产是重要环节之外，粮食的储存也十分的关键，良好的储存环境，可有效防止粮食的受潮发霉等问题，使粮食能被充分利用，减少粮食的浪费。粮库中各点温湿度对粮食的存储具有重要的影响，高温、高湿度条件下，粮食极易发霉，为了保障粮食存放的安全性，对粮库各点温湿度进行实时监测具有重要的意义。

前些年，受科学技术水平的制约，没有相应的电子测量及传输技术，对粮仓温湿度环境的检测主要采用人工手段，通过人为手持测量设备对粮库温湿度进行测量，若发现某些位置的温度或湿度不合格，则及时的进行通风等处理，防止粮食发霉。这种人工方式要人为的进行多点测量，受设备响应时间限制，通常一次测量要花费大量的时间，工作量大；同时，这种测量方式是间歇式的，只能每隔一段时间测量一次，测量不具备实时性，且无法全面了解粮库温湿度的变化情况，因此，采用适当的电子技术手段，实时的获知粮库各点的温湿度值，同时设置历史数据显示、报警等功能具有一定的实际意义。