DOI:10.19695/j.cnki.cn12-1369.2017.09.037 数字技术 与应用 应用研究 基于蓝牙的室内温湿度的检测 周恒 徐转霞 (安徽三联学院,安徽合肥 230601) 摘要:本文是基于蓝牙技术的分布式无线网络测控系统的体系结构,并根据实际情况设计了基于系统的前、后端硬件构成。为了更好 的检测室内的温湿度情况,并更加直观反映其变化趋势,设计了基于STC89C52的温湿度检测系统。通过利用DHT11采集温湿度信号,并且 将信号送入STC89C52单片机进行数据的处理。通过对原理分析、软硬件设计情况以及无数次的实验测试, 表明该温湿度系统非常稳定 并且在测量精度方面十分准确, 可广泛地应用到各类温湿度检测以及控制场合。 关键词: 蓝牙技术；温湿度传感器；单片机 中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2017)09-0071-01 温湿度作为一个极其重要的物理量,其直接影响燃烧、发酵、蒸 馏、挤压成形、结晶和空气流动等一系列化学以及物理过程。若温湿 度控制失误,则会引起生产安全、产品质量以及产量等诸多问题。当 下,人们对湿度以及温度的检测和控制越来越重视,温度和湿度的 产物包括加湿器和空调等诸多物品。 本设计以温湿度的检测作为主要目的,综合所掌握的专业知 识,用传感器DHT11对温湿度信号先进行采集,再转换成相应的数 字信号,然后运用单片机STC89C52进行数据的分析及处理,为报警 电路和显示电路提供信号,以达到对温湿度检测警报的目的。另外, 本设计采用了蜂鸣报警,先预设定报警阈值,如若发现温湿度数值 超过限定值,就会立即发出警报,使用单片机的中断系统。 总结以上情况,本设计是以单片机为主控芯片的测量精度较 高、操作比较简单且工作稳定的温湿度检测装置。 和传统监测系统比较,该系统具备以下几方面优点:使用智能 型传感器,增加了其系统数据的采集速度并减轻了监控计算机的负 担;其增加了辅助存储的功能,若监控计算机不工作,则通过多媒体 存储卡存储采集数据;其单片机的设计提升了系统的监测速度。另 外,系统的可靠性以及实时性都有很大改善;为预防失真,其对采集 到的数据,实行了数据插值算法;利用语音芯片进行超限的报警,实 现了人性化的管理。 1 总体设计 本文主要研究内容是以单片机为主要控制器,通过温湿度检 测、数据传输、数据显示、误差的修正等一系列关键技术,利用传感 器DHT11当作测量元件,组成智能温湿度测量系统。此系统可分为 温湿度测量电路、A/D转换电路、数据显示电路以及语音报警电路, 如图1 所示。所选的器件主要有: S T C 8 9 C 5 2 芯片、温湿度传感器 D H T 1 1 、H C - 0 6蓝牙芯片等等。 2 硬件设计 主控芯片我们采用STC89C52,其在数据采集方面以及对于数 据的存储、显示和整个系统的报警都起到重要作用。对于数据采集 是利用单总线的温湿度传感器DHT11来实现,DHT11和温湿敏感 元件及模拟测量的元器件相比,其具有成本低、精度高、且可以提供 数字输出、简化外部测量电路等特点,并与本设计的需求相符合[1]。 我们对温湿度的数据处理方案是: 如果DHT11模块采集出来的数 据超出了我们一开始设计的预警值,则语音报警芯片ISD2560会进 行实时报警,紧接着进行相应的处理。数据存储则是通过计算机来 完成。另外,为了防止温湿度传感器对周围的环境采集到的数据失 真,因此利用了线形括值算法且计算机部分采用VC++,而单片机部 分则釆用汇编语言和C语言混合编译。 无线传输部分我们选用蓝牙转串口HC-06模块,蓝牙V2.0协 议,可以与手机、PDA等设备进行无缝连接。Bluetooth传感器其硬件 由STC89C52、扩展串行接口MC14052、蓝牙模块B1ueCore01以及 显示等部分组成,通过对B1ueCore、DHT11和单片机之间的通信接 口硬件进行设计,实现Bluetooth温湿度传感器的硬件电路结构[2]。 3 软件设计 调试时注意P C 机与仿真器之间要始终保持通信联络。使用 Keil4时其步骤如下:打开Keil的操作界面,在“Project”中选择“New uVision Project…”新建一个文件并命名,如“WSD”即可,确定以后, 这时会弹出选择单片机的窗口,选择所使用单片机型号。然后在窗 口选择“是”,然后新建,在页面里面编辑程序并命名,这次命名需要 加后缀,如“main.c”[3]。 手机软件操作流程:①打开手机,安装应用的APP②打开已下 载程序的单片机系统③将手机与单片机的蓝牙进行配对④打开 APP,将检测到的蓝牙进行确认⑤显示温湿度,进行实时监测。 4 结语 图1 系统整体框图 通过传感器DHT11采集信号并转换成数字信号,再通过单片机 ······下转第73页 收稿日期:2017-09-18 基金项目:安徽三联学院校级质量工程项目,项目类别:示范实验实训中心(13zlgc040),项目名称:电子信息实验实训中心。 作者简介:周恒(1988—),女,安徽合肥人,本科,助理实验师,研究方向:电子信息工程;徐转霞(1982—),女,安徽安庆人,专科,助理实验师,研究 方向:电气工程及其自动化。 71 

数字技术 与应用 应用研究 对哪些因素显著影响学生是否参与社会公益活动。选择【建模】选项 卡中的【C5.0】节点添加到数据流的恰当位置上,并进行对应参数设 置,此处可以选择默认设置。 (4)模式表示与评估:运行并在流管理器的【模型】选项卡中【浏 览】挖掘结果,可以看到挖掘结果以文字和图形两种形式分别显示 在【模型】和【查看器】选项卡中,如图2所示;此外可以使用【输出】选 项卡中的【分析】节点连接到输出模型后的数据流中,查看该挖掘模 型的准确率。 (5)结果分析:从分析的结果可以看出:如果家长不鼓励(49)个观 测值,则不参加社会公益活动,置信度为91.8%;如果家长鼓励(51个 观测值),且在校综合评价指数小于等于48分,则不参加社会公益活 动,置信度为77.8%;如果家长鼓励(51个观测值),且在校综合评价指 数大于等于48分,则参加社会公益活动,置信度为75.8%。总之,家长 鼓励是学生参与社会公益活动最关键的因素,其次是学生在校的综 合评价指数。学生的家庭人均收入、是否无偿献血没有进入决策树, 对是否参与社会公益活动的影响很小。 4 结语 参考文献 以上对基于SPSS Modeler的数据挖掘基本过程中的数据选取、 过滤和挖掘过程进行了简要介绍,由于篇幅原因具体设置界面未提 供,目前,具备基本计算机操作能力已经不是问题,数据挖掘的过程 与方法是后续学习关注的主体和要点。 掘软件。下面我们以一个简单的实例介绍基于SPSS Modeler的数 据挖掘过程。 3 基于SPSS Modeler工具的挖掘过程 我们以学生参加某次社会公益活动的数据为例( 文件名为 Student.xls),其表的基本信息内容如图1所示。利用C5.0算法研究 哪些因素显著影响学生是否参与社会公益活动。 (1)数据集成与清理。 由于Students文件中包含两个表分别是老生表(Students.xls) 和新生表(NewStudents.xls)。所以需要将这两个表的数据进行合 并。首先在数据流编辑区插入两个【源】选项卡中的【Excel】节点,分 别导入两张表格数据,然后在【记录选项】选项卡中的【追加】节点添 加到两个【Excel】节点后面,完成两张表格数据的合并。接下来,选择 【字段选项】选项卡中的【类型】追加到【追加】节点后面,并将“是否参 加”设置为目标变量,将“编号”以外的变量设置为输入变量。 (2)数据选取与变换。 从图1中不难看出,在是否无偿献血列的取值不规范,应该将取 值1和0分别调整为Yes和No。可以使用【字段选项】选项卡中【重新分 类】节点进行变量类别的调整,将该节点添加到【追加】节点后面数 据流的对应位置,并对【编辑】选项进行设置;同时,针对在校综合评 价指数进行标准化处理,使其能够以百分制只管反映学生在校综合 表现水平。这里使用【字段选项】选项卡中的【填充】节点完成,使用 ——(在校综合评价指数-61)/ (138-61)*100公式完成对原始数据 的替换。 (3)数据挖掘:根据本任务的需求,采用决策树的C5.0算法实现 [1]薛薇.基于SPSS Modeler的数据挖掘[M].中国人民大学出版社, 2014. Analysis of Data Mining Process Based on SPSS Modeler (Beijing Information Technology College,Beijing 100013) Zhang Zhibin Abstract:Data mining technology has a very broad application field and development prospect of today, data mining technology widely used in various fields of electronic commerce, telecommunications, insurance, medicine, meteorology, SPSS Modeler software has become many data mining applications of the first concern, this paper will introduce the basic process of data mining in a simple example. Key Words:SPSS Modeler；data mining；process ······上接第71页 STC89C52对数据进行分析和处理,将输出的信号提供给蓝牙和报 警电路,实现对温湿度的检测以及报警。本设计操作简单、测量精度 高、工作稳定。 参考文献 [1]郁有文.传感器原理及工程应用[M].西安电子科技大学出版社, 2014. [2]梁玉红.基于 Bluetooth 技术——线数字温 / 湿度传感器的研究 [J].传感器世界,2006,(02):40-41. [3]王海燕,杨艳华.Proteus和Keil软件在单片机实验教学中的应用 [J].实验室研究与探索,2012,(04):90-91. The Design of Indoor Temperature and Humiditydetector based on Bluetooth Zhou Heng,Xu Zhuanxia (Anhui Sanlian University,Hefei Anhui 230601) Abstract:It is hardware circuit structure of front and rear is designed in this paper. A kind of the temperature and humidity measurement based on MCU STC89C2 is presented in this paper to detect the temperature and humidity on spot, The digital temperature sensor DHT11 is applied to collecting the digital signal, which is sent to the MCU STC89C52 for processing. The theory, design and experiments show that the system can be used widely. Key Words:Bluetooth technology；temperature and humidity measurement；Bluetooth sensor；STC89C52 73