汪老师分享-基于蓝牙的51单片机温湿度检测系统的设计与实现

序
毕业设计和毕业答辩的要求和难度不断提升，传统的毕设题目缺少创新和亮点，往往达不到毕业答辩的要求，这两年不断有学弟学妹告诉学长自己做的项目系统达不到老师的要求。
为了大家能够顺利以及最少的精力通过毕设，学长分享优质毕业设计项目，今天要分享的是：基于蓝牙的51单片机温湿度检测系统的设计与实现

第1章 系统软件设计方案

1.1 开发环境配置

该系统确定系统软件开发为Arduinoide，下载该软件进行安装，然后选择开发语言。开发板通过USB接口与计算机设备管理设备内部的ArduinounoR3连接，以查看Arduinouno是否有相应的端口，并确定是否已安装软件设备，如下图1.1所示：

 图1.1 端口正常连接图

 如果设备管理器未显示相应的端口，则表明存在不良情况或需要重新安装相关的驱动器，修改USB连接或更新或重新安装相应的端口。在此打开Arduinoide软件，然后在“工具”中选择端口，并在设备管理器中选择相同的端口。如图1.2所示。

图1.2 端口选择

选择开发板型号，选择与之匹配的选项。如下图1.3。

图1.3 端口选择

为了减少代码的大小和编程的复杂性，Arduinoide提供了一些复杂的仓库通信功能。下载相应的传感器文件

以两种方式添加到IDESTC89C52：

(1)将库文件绑定组直接添加到软件中，如图1.4。

(2)将库文件解压缩到安装路径中的Libraries文件夹中，如图1.5所示。

 

图1.5 软件添加库文件

 

图1.6 路径安装库

可以通过选择端口，开发开发模型并添加相应的仓库来改善控制程序过程。

1.2 系统软件设计

1.2.1 主程序流程

具体流程内容参考图4.7。

图1.7 主程序流程图

Arduinouno是重要的控制台。系统的主要操作阶段是在连接到电源并启动每个插座后开始监视。在未输入相关信息的情况下，它将主动收集从温度和湿度传感器获得的数据，并且可以自动调整液晶显示屏上的最终显示。

1.2.2 DHT11流程

该系统是使用DHT11数字传感器检测到的。它是一种更适合检测环境场所温湿度的传感器，并且性能稳定可靠。对于DHT11单元，先上电后，扩展周期延长至1S，记录设备测试记录的信号并输出低信号，并且它主要更新内部存储器中的记录数据，完成数据终止信号或重新启动。温度和湿度传感器测量空气湿度，并将信号传输到微处理器以进行读取。工作步骤如下：首先，程序从在注册表中安装空气湿度数据开始。启动DHT11温湿度传感器，等待信号到达微控制器，读取DHT11的内部值；一秒钟后，一个单元会从低电平转换为高电平，并保持其不变状态，检测信号输入以及将数据输出最终返回到输入的低状态。DHT11流程图如图1.8所示。

图1.8 DHT11流程图

温度和湿度传感器的初始操作开始，然后在启动后一秒钟为DHT11供电，然后扫描高扫描并记录信号，然后输出低扫描和另一个延迟，然后输出低扫描并将数据传输到一个单元通过LCD进行最终显示。

1.3 电路板的制作

它根据元件的形状和圆图中使用的版本的大小合理地确定元件的密度和每个元件的位置。元件的位置原则需要以便相邻的部分彼此靠近放置。

元件之间的线不能通过角度或两个选项之间的汇合点链接，而必须是弯曲的，并且不能是其他方式或间接的。并且，当某些电线无法做到这一点时，可以考虑将电线印刷在印版的后盖中，然后将穿钉固定在正极上，或者在焊接时添加绝缘电线。

输入和输出之间的距离最好避免干扰。

1.3.1 电路原理图的绘制过程

使用Camisole系统设计电路板的第一步是绘制设计原则，以定义整个电路的基本功能，这是创建网络和设计印刷电路板时要遵循的基础。如图1.9。

图1.9 原理图绘制框图

1.3.2 PCB板设计

设计出电路板后，就必须执行电路板。首先，我们需要正确的格线表。某些原始实体已为连接至该网面的固定脚图表中未定义的网面指定枕头。任何物理连接都可以指定给国家/地区或安全分配。接下来，选择所有电子设备的程序包。Protel软件的组件包装库包含大多数常用的包封装(如电阻、电容器和各种针脚封装等)。

通常，重要的包括布局和机械设备以及锁定设备，然后是主要核心组件和电路的位置，然后是小型附件。Protel还为特殊包装的设备提供了强大的软件包编辑功能，可满足购买的组件的形状和大小。然后，确定禁止的布线层，并在需要安装紧固定孔上设置合适的尺寸。在设计每个组件的包装后，必须综合考虑组件的机械结构、散热、电磁干扰和布线方便。Protel还提供三维观察功能，以查看真实效果的功能。

然后是管理工作。布线前，必须先设定布线规则，例如使用层级、每组线粗、模型、距离、布线拓朴等。此外，我们还需要将电源线和地线的宽度、强弱分开，并区分模拟和数字区域。设置引线和设备之间的安全距离。对于复杂和特殊的要求，建议使用手动布线和强导线。设定自动布线后，将开始自动布线。如果无法完全启用，可以手动继续。完成后执行DRC检查。

最后，电路板设计如下。图1.10、图1.11、图1.12和图1.13是主控制卡的显示接口、主控制卡的组件接口和主控制卡的焊接接口。基于单片机的物品通过液晶屏接口连接在线实验室系统测试，并通过技术面板接口连接到技术面板，构成了一套完整的数字控制设备。

 图1.10 显示板图

 

 图1.11 主控板丝印面

图1.12 主控板元件面

图1.13 主控板焊接面

1.4 手机APP软件

为了便于我们的查看，通过蓝牙BC417模块，将采集到的温湿度数据通过透传的方式传送给手机端后，我们就可以明了的看到温湿度的数据。

首先通过安卓手机，下载bluetoothcontroller_v应用程序，下载完成后，打开软件进入终端模式，如图1.14。

图1.14 选择模式界面

在进入终端模式后，我们就可以查看到蓝牙发送过来的温湿度的相关数据。如图1.15。

图1.15 手机软件运行

第2章 系统测试

2.1 系统测试

系统硬件设备按照系统硬件设计图连接，开起手机蓝牙打开app，软硬件准备完毕，将编写好的系统程序上传至STC89C52单片机中接通电源，开始对系统进行功能测试。系统硬件连接图如图2.1。

图2.1 硬件连接图

1.温湿度检测功能测试

将系统连电后，可以在LCD1602中查看到环境中的温湿度值，如图2.2。

图2.2 温湿度检测图

2.温度报警测试。

当环境中的温度到达阈值时，蜂鸣器，led灯报警，如图2.3

图2.3 温度报警图

3.湿度报警测试。

当环境中的湿度到达阈值时，蜂鸣器，led灯报警，如图5.4.

图2.4 湿度报警图

4.连接蓝牙。

连接蓝牙是本系统远程通信的基础，点击手机设置，在“设备连接”里打开蓝牙，如图2.5，图2.6。

​​​​​​

图2.5 设置蓝牙图2.6连接蓝牙

在手机app上查看到蓝牙发送来的温湿度数据，如图2.7。

图2.7 数据显示图

2.2 测试结果

上述功能测试的结果表明，蓝牙温湿度检测系统中的系统性能符合预期的期望，运行良好，整个系统在成本方面均具有较高的质量，工作始终如一，并且能够远程监控机房中的温度和湿度信息除了显示有关温湿度的信息外，它还可以在各种其他环境中使用。

如果学弟学妹们在毕设方面有任何问题，随时可以私信我咨询哦，有问必答！学长专注于单片机相关的知识，可以解决单片机设计、嵌入式系统、编程和硬件等方面的难题。
愿毕业生有力，陪迷茫着前行！