2.1 系统框架结构 4

2.2 系统方案设计 4

2.3 主控芯片选择 5

2.4 AT89C51单片机介绍 6

2.5温湿度传感器选择 8

2.6无线数据传输芯片选择 9

第三章 硬件电路设计 11

3.1温湿度采集模块 11

3.2无线数据传输模块 11

3.3 LCD显示模块 12

3.4 串口通信电路 13

3.4.1 串行通信 13

3.4.2 串行接口标准 13

第四章 系统软件设计 15

4.1 单片机程序设计 15

4.1.1 主程序结构 15

4.1.2 温湿度传感器 16

4.1.3 LCD1602 16

4.1.4 无线传输 17

4.2 上位机软件设计 18

4.2.1 Labview平台 18

4.2.2 上位机软件 19

第五章 仿真与调试 23

5.1 Proteus仿真 23

5.1.1 Proteus软件平台 23

5.1.2软硬件联调仿真 24

5.2基于labview的上位机仿真 24

5.2.1 虚拟串口 24

5.2.2上位机软件仿真 26

总结与展望 27

致谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1 课题研究的目的和意义

随着现代物流的快速发展，仓贮作为整个供应链中的一环，发挥着至关重要的作用。同时，仓贮内环境的变化也时刻影响着货物的品质，关乎着企业的利益和效率。例如，过高的温度会使食品流失大量水分而导致变质，药物的储存则需要较低的温度。因此，如何实时地监控仓贮内的温度湿度是十分关键的。传统的温湿度测量方式主要分为两种：人工手动测量和基于有线网络的测量控制系统[1]。人工手动测量的缺点主要是工作量大、效率低下、实时性差，远远不能满足现代化仓贮的需要。而基于有线网络的温湿度监测系统需要部署大量的电缆，线路复杂，其维护和可扩展性都受到很大的局限性。为了解决这些问题，本文提出了一种无线仓贮温湿度监测系统。其中温度和湿度的数据采集模块使用数字温湿度传感器，控制模块由射频无线芯片和主控芯片组成。这些分布在仓贮内各区域内的节点构建了一个无线传感器网络，以收集、感测和控制在监测区域的温度和湿度。数据汇总节点将从其他节点采集过来的数据通过MAX232与监控主机相连，通过上位机软件能实时监测温湿度的变化，当出现温湿度异常时，能及时报警。实验测试表明，该温湿度系统可扩展性强、功耗低、效率高。

无线温湿度监测系统能够很好地满足食品仓库、药品仓库以及档案库的温湿度监测的需要，相较于传统的有线网络具有很大的优势[2]。本文设计的温湿度监测系统能够实时地测量仓贮内温湿度数据，并与远程PC端相连，使人们能远距离监测到仓贮内温湿度的变化，同时上位机软件的编写使得其具有良好的人机交互界面，在现实生产中有着重要的实际价值和理论研究意义。

1.2 温湿度监测的研究现状

1.3 本文的主要研究内容

本文设计了一个基于AT89C51单片机的无线温湿度监测系统。该系统的总体结构主要包括下位机和上位机这两个部分，下位机主要完成仓贮内温度和湿度数据的采集和数据的传输，并在下位机的LCD屏上显示温湿度数据值；上位机则将采集到的数据以图表的形式显示出来，具有良好的人机交互界面。

第二章对系统的总体结构进行了讨论和设计，举出了两种设计方案并对它们的优劣势进行了比较，最终确定了以SHT15传感器为感测部件，AT89C51为控制芯片的设计方案。此外，也对主要元器件进行了选型，分析了各个部件的主要功能。

第三章对系统各模块的硬件电路进行了设计，并根据所选的元器件设计了其相应的外部电路。同时使用Altium Designer软件绘制了硬件原理图并阐述了各模块间的关系。

第四章对系统的软件设计进行了详细的叙述，主要包括了下位机程序流程框图和部分元器件时序图的绘制以及上位机软件的编写。在上位机开发平台中给出了软件的整体结构。