基于Android手机的无线环境监测系统的设计与实现

1 作品的背景和意义

　　本设计是想用在一些日常需要实时监测温湿度和光照数据的场景，例如智能农业大棚，智能家居等场景。设计中通过STC系列单片机对温湿度传感器，光照传感器的数据进行采集。并在采集到相关数据之后进行处理和分析，同时通过单片机的串口将数据传输给蓝牙模块，Android手机通过和单片机外接蓝牙模块的配对，对传感器采集来的数据进行接收。并将其在事先写好的Android手机APP上显示出来。

2 系统功能设计

　　设计分为硬件设计和软件设计两大部分，其中硬件包括包含单片机在内的硬件节点的设计，和各模块的整合;软件设计则分为单片机程序的编写，以及Android智能手机上的APP的开发。其设计框架如图1所示。

　　2.1 硬件的选型和设计

　　基于STC系列单片机的mini环境节点的设计节点设计采用性价比较高的STC89C系列单片机做为微控制器，采用相关的环境参数传感器进行环境信息的采集，同时使用蓝牙模块将采集的数据通过无线的方式发送给手机，从而设计出一种简单实用的无线环境监测节点。下面对设计中所使用的传感器和蓝牙模块进行简要的介绍。

　　2.1.1 设计中采用的传感器简介

　　(1)DHT22一体化温湿度传感器

　　DHT22湿敏电容数字温湿度模块是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器包括一个电容式感湿元件和一个高精度测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有超低能耗、超快响应、抗干扰能力强、性价比高等优点。其实物与封装引如图2所示。

　　(2)基于BH1750FVI的光照强度模块

　　此模块采用I²C总线和单片机进行通信，在模块内部将光照度转换为响应的数字信号进行输出，输出光照强度范围为1~65535Lux。它的工作温度范围也很广，可以在-45℃到+85℃的温度条件下进行工作，满足一般的工业生产的条件。同时也具有较高的灵敏度和精确度。模块接口电路如图3所示。

　　以上两种传感器是本节点中将要用到的传感器，他们主要采集周围环境中实时变化的温湿度和光照度这三类信息。