论文总字数：24003字

目 录

第一章 绪论 6

1.1课题的选题背景 6

1.2　本论文主要研究内容 7

1.3　系统的工作原理简介 7

第二章　系统总体方案设计 7

2.1　系统总框图 7

2.2　系统硬件选择 8

2.2.1单片机微控制器模块的选择 8

2.2.2　传感器的选择 8

2.2.3　显示器选择方案 8

第三章 系统硬件电路的设计 9

3.1系统硬件概述 9

3.2单片机主控模块设计 9

3.2.1单片机引脚介绍 9

3.2.2单片机最小系统 10

3.3 DHT11传感器模块设计 11

3.3.1　DHT11传感器简介 11

3.3.2　DHT11传感器模块电路设计 13

3.4 液晶显示模块设计 13

3.4.1 液晶显示屏简介 13

3.4.2 1602LCD的RAM地址映射以及标准字库表 14

3.4.3 液晶显示模块电路原理图 14

3.5 蓝牙传输模块设计 15

3.5.1 蓝牙显示模块简介 15

3.5.2 蓝牙模块电路原理图 15

第四章 系统硬件部分程序设计 16

4.1 主程序设计 16

4.2液晶显示模块设计 17

4.3　传感器模块设计 18

第五章　系统分析与调试 18

5.1硬件程序的编写 18

5.1.1main函数的编写 19

5.1.2子程序的编写 19

5.1.3蓝牙程序的编写 20

5.2数据测试 20

第六章 Android软件的编写 21

6.1app编写概述 21

6.2java及其环境介绍 21

6.3androidmanifest.xml文件 22

6.4SplashActivity工程 24

6.5Mainactivity工程 25

6.6DeviceListActivity工程 31

6.7XML文件的编写 31

参考文献 34

附录 36

致谢 38

第一章 绪论

1.1课题的选题背景

温湿度是社会环境的重要元素，也是人们生活不可或缺的一部分，生活质量生活水平与这些因素直接挂钩。同时在工农业的生产发展中，温湿度也扮演者重要角色，会影响产出的产品的质量等等。而且在当今社会，生活的压力也越来越重，人们越来越重视关注自己的生活质量，比如空气，水，环境等等，而温湿度是这些元素中必不可少的一个重要部分。对于温湿度要素的关注越来越广泛，相应一些测量仪器也是越来越多。

进行温湿度采集时，传统的工业方法是采取现场总线的采集方式，这种方式采集出来的温湿度数据精度、可靠度都很高。然而对于硬件设备的要求也非常高，需要进行温湿度节点网络的铺设，需要用到大量线路，价格成本昂贵。然而，一旦硬件系统有部分故障，会导致数据采集的不便，也非常难于修理。相对而言，无线的信号采集系统就显得灵巧方便许多，本设计采用蓝牙无线温湿度显示系统，可以运用只能手机与温湿度采集硬件相连接，实现远距离实时检测。如果有必要可以对数据进行服务器上传，人们可以在任意地方通过服务器数据提取来进行温湿度的查看。

1.2　本论文主要研究内容

本系统所要实现的功能是：

1.对某一空间的温湿度进行量取，可以通过有线的方式直接测量温湿度，并且直接在液晶显示屏上显示出来，每次传感器对周围环境的测量周期为2s。

2.系统通过HC-05蓝牙模块与安卓手机上的蓝牙进行连接，并且发送数据到已经编制好的手机APP进行显示。

1.3　系统的工作原理简介

总的来说，本系统主要包括了两个主要部件，一个是对周围温湿度的检测，另一个就是温湿度的显示，而显示也分为两个部分，一个是液晶显示器的直接的有线显示，另一个就是运用手机，运用android系统编写一个安卓apk对所测得的数值进行显示。有线显示（单片机与液晶屏的直接显示）方面有五个模块，即单片机模块、传感器模块、液晶显示模块、蓝牙传输模块。软件模块重要的上部分主程序包括有：DeviceListActivity蓝牙连接工程、SplashActivity欢迎界面工程、MainActivity主程序显示工程。

简单的原理介绍就是运用测量温湿度的传感器对周围环境进行测量，然后单片机将已测数据运送到液晶显示屏进行显示。 同时，手机应用程序中的数据通过HC-05蓝牙模块传输到无线显示器。 其中，为了提升显示器的性能，本设计每隔2s在同一个芯片微机上采集数据。^【2】

第二章　系统总体方案设计

2.1　系统总框图

硬件部分主要以STC89C52单片机作为控制中心，运用DHT11传感器测试环境的温湿度，再将测得字符串通过LCD1602液晶显示屏及时的显示出来，并通过hc-05蓝牙传输给手机APP。原理流程如图2-1所示。

图2-1 温湿度控制器方框图

2.2　系统硬件选择

2.2.1单片机微控制器模块的选择

在单片机系统中，微控制器能够直接控制整个系统的运转，有着至关重要的作用。

STC89C52系列单片机是STC公司开发研究出来的微控制器。52系列单片机串行可直接用于USB，具有8K位系统存储器系统，并且功耗低，高性能，在本次设计中这中运算速度完全够用。同时，拥有全双工串行口方便蓝牙模块数据的发送。^【5】

2.2.2　传感器的选择

本次毕业设计是运用于单片机的温湿度检测装置，温湿度是本设计中的监控量，因此必须确保所测得的数据有极高的可靠性与稳定性。

DHT11传感器可以对温湿度同时进行数据采集，它的稳定性是优于其它的温湿度传感器的。由于它将传感器（NTC测温和电阻式感湿）、标定参数、接口模块、A/D转换功能模块、信号调理都聚集到内部，因此该产品在各个方面都具有很好的性能，比如：响应速度快、性价比高、精度高等特点。测量的范围和精度分别为：温度0℃~50℃并且-\ 2℃、湿度20%~90%RH并且-\ 5%RH。能够适合本设计所需的要求。

2.2.3　显示器选择方案

显示模块是传递并显示消息的重要模块。本设计中共有两个显示模块，一个是与单片机连接的显示屏模块，另一个是由蓝牙将数据传输给手机app的无线显示系统。安卓app的显示由java编写，而有线显示部分将会采用LCD1602液晶显示屏。

液晶显示屏部分采用的是LCD1602显示屏，对于温湿度的显示，我们一般需要用到temp和hum英文字母，以及温湿度符号和显示数值。所以这种字符型显示器充分符合所需要求，并且显示效果简单，例如可以将数字字母字符等等类别一个一个逐一显示，或者使它们进行从左边开始或者从右边开始的拉幕式展示。

第三章 系统硬件电路的设计

3.1系统硬件概述

系统的硬件部分主要囊括5个部分，最为重要部分为单片机模块，接着还有有线显示方式的显示模块，对数据进行测量的传感器模块，以及和android编制的软件进行直接对接配对的蓝牙传输模块。单片机模块应用STC89C52芯片，完全掌握整个系统的控制运作，利用其引脚功能控制其他的模块，使其他模块能够按照所设置的程序运行，实现功能并且使各个独立的部分成为一个整体，DHT11传感器负责数据的收集，LCD1602液晶显示屏进行与单片机相连的有线显示，同时，通过蓝牙模块，将所测温湿度传输给安卓手机APP加以显示。

3.2单片机主控模块设计

单片机的发展是是从上世纪的80年代开始的，它能够将计算机系统的大部分功能全都聚集到一块微小的芯片上。自从第一台TMS-1000微型单片机被发明出来以来，单片机依然成为当时乃至现在的计算机门类中的一员，单片机的运用范围和深度也是越来越广，特别是在工业、制造业、化工中常常要用到来对一些物理参数进行采样检测与控制，它也起着重要的作用，在智能仪器仪表。

单片机是一种集中芯片各个功能的集成模块系统硬件，这些功能部件囊括了CPU、寄存器、可读的数据寄存设备、等等。输入输出端口可以良好的与其他部件连接。由于主控中心的体积、长度、厚度等等都较为微小，所以这种芯片具有较高的抗干扰性能，对于这种连接容易，易于扩展的单片微机，已经广泛的应用到计算机硬件领域，尤其是电子科学与计数以及测试仪表等领域，在这些领域引入单片微机，能够使整个系统工程更加的稳定、智能、便捷。在测试领域，使用这一类型的单片机，可以大大提高工作效率，减轻硬件负载的负担，提高整个测试系统性价比。

3.2.1单片机引脚介绍

单片机主要特点：

（1）性价比优异。

（2）它的集成度很高，它将计算机各种功能模块都聚集在一个微小的芯片上，并且使用的是总线结构，这种构成方式利于单片机内部各个部分的相互连接，并且能够非常显著的提升芯片的防干扰性能。由于这种芯片非常小，所以有很强的稳定功能，可以屏蔽磁场带来的影响，能够在各种各样的情况下运行。

（3）单片机具有非常强的控制性能，控制单片机引脚管口（I / O端口、位处理能力）来控制整个系统中的其它模块，并且它的命令运行速度要高于等同品质的微型计算机。

（4）系统运行的功耗很低，并且所需的启动单片机的电压较低，比较适合厂商进行大规模生产，便于携带。

（5）外部总线添补了I2C（Inter-Integrated Circuit）和SPI（Serial Peripheral Interface）等串行总线方法，可以易化结构。

（6）该种单片机的引用较为经典，比较容易形成其它硬件系统

其引脚分配如下：

P3.0：RXD，串行输入控制端口。

P3.1：TXD，串行输出控制端口。

P3.2：INT0，功能为写入外部中断0。

P3.3：INT1，功能为写入外部中断1。

P3.4：T0，为定时计数。

P3.5：T1，为第二个定时计数。

P3.6：WR：将信号写进外部的存储器

P3.7：RD，读取外部存储器的信号

RST：复位功能。但需要进行震荡复位操作时，需要时使这个引脚保持高电平状态，并且需要持续两个周期的时间。

ALE/PROG：当需要我们进行对外部存储器的访问操作时，允许地址讲座使用地址来获取字节的地址。在进行编程的过程中，需要利用此引脚引入输入的脉冲。在其他情况下，ALE/PROG引脚都会按照固定的频率进行正信号的输出，这个频率一般微振荡器的六分之一。就是因为这个特性，一般情况下ALE/PROG引脚会用来进行定时作用或者可以用作外部输出的加号。但是，应该注意的是对上述数据存储器进行作用时，都会跳过一个脉冲。要禁用ALE输出，需要将SFR8EH地址设置为0。这时，只有在引脚执行MOVX或者MOVC操作时才会起作用。

PSEN：该引脚为外部的程序存储器的选通脉冲信号。

EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。^【1】

引脚如图3-1所示：

图3-1 单片机引脚图

3.2.2单片机最小系统

单片机最小系统即能够使单片机电路运行的最基本系统通常包涵两个部分，产生时钟信号的晶振电路，和对单片机重置操作的复位电路。

在运行单片机芯片时，最常用的是对I/O端口的运用。STC89C52单片机的输入输出端口为8位，囊括了输出驱动装置、对于写入命令的延缓装置和一个锁存器，并且拥有三个相同的I\O口，它们分别被标记为P0，P1，P2和P3。通常情况下，这些端口会被分类为可以进行寻址的存储器。随着进行外部的寄存设备连与芯片进行交互时，低位8位地址与高位8位地址会分别在两个I\O端口进行运用，低位在P0的端口进行时分复用，相对的高位会在P2口实施发送操作。单片机的这些输入输出端口都具有双向属性，虽然它们在构造上大致相同，但是具有各自的功能。^【3】

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：24003字

相关图片展示：