智能环境监测终端

具体技术细节参考CSDN文章：

CSDN功能演示及介绍

项目简介

本项目是基于 STC89C52RC 单片机打造的全栈智能环境监测终端，核心搭载大夏龙雀 DX-BT311 蓝牙模块、DHT11 温湿度传感器，总成本≤50 元。系统实现温湿度本地采集显示、蓝牙无线数据传输、微信小程序无线监控，支持历史曲线分析、阈值自定义报警及低功耗运行，适配家庭、实验室、农业大棚等多场景，全链路开源可复刻。

项目功能

本设计是基于 STC89C52RC 单片机设计的智能环境监测系统；核心实现 DHT11 温湿度数据每秒采集、LCD1602 本地实时显示（支持对比度调节），通过大夏龙雀 DX-BT311 蓝牙模块将数据透传至微信小程序，小程序端可查看实时数据、历史趋势曲线、自定义温湿度报警阈值；硬件端配备 6 个独立按键，支持本地阈值设置、模式切换，温湿度超阈值时触发蜂鸣器断续报警；创新设计事件驱动低功耗模式，适配电池供电场景；应用场景：家庭阳台绿植环境监测、实验室试剂存储环境监控、小型农业大棚温湿度预警、仓储环境实时监测等。

项目参数

• 核心主控采用 STC89C52RC 单片机，8K Flash、512B RAM，支持 ISP 在线编程，无需额外编程器；
• 选用 DHT11 数字温湿度传感器，温度测量范围 0~50℃（误差 ±0.5℃），湿度测量范围 20%~90% RH（误差 ±5% RH）；
• 搭载大夏龙雀 DX-BT311 蓝牙 5.4 模块，串口透传模式，空旷传输距离可达 200 米，穿墙（2 堵）传输距离 10 米，丢包率≤0.22%；
• 采用 LCD1602 液晶显示模块，8 位并行驱动，配备 10K 电位器实现对比度可调，第一行显示实时温湿度，第二行显示报警阈值；
• 配备 6 个独立按键，功能分别为模式切换、阈值加、阈值减、确认、取消、低功耗切换；
• 报警模块采用 PNP 三极管驱动蜂鸣器，超阈值时 1kHz 频率断续鸣叫，无 LED 灯冗余报警；
• 功耗参数：正常工作模式约 30mA，低功耗模式（间隔 5 秒采集 + 蓝牙休眠）约 8mA，1000mAh 电池续航可达 5 天；
• 供电方式支持 USB 5V 供电、3.7V 锂电池供电（经 AMS1117-3.3V 稳压）；
• 无外置存储芯片，阈值参数本地暂存，掉电后需重新设置（可拓展 AT24C02 实现掉电保存）。

原理解析（硬件说明）

本项目由以下部分组成：电源部分、主控部分、温湿度采集部分、蓝牙通信部分、显示部分、按键交互部分、报警部分，核心通过单片机采集温湿度数据，经本地显示后通过蓝牙透传至小程序，同时响应按键操作实现阈值设置与报警逻辑。

电源电路：
采用 TYPE-C 接口作为 USB 供电入口，同时支持 3.7V 锂电池供电；USB 接口输出 5V 给单片机、DHT11、LCD1602 供电，锂电池经 AMS1117-3.3V 稳压芯片输出 3.3V 给大夏龙雀 DX-BT311 蓝牙模块（避免 5V 烧模块）；电源端并联 22uF 电解电容 + 0.1uF 陶瓷电容滤波，降低电压纹波影响通信稳定性。

主控及传感采集电路：主控STC89C52RC最小系统搭载11.0592MHz晶振、RC复位电路，P3.2引脚连接DHT11 DATA引脚实现单总线通信；DHT11 VCC接5V、GND与主控共地，数据引脚无需上拉电阻（DHT11内置），通过精准时序控制完成温湿度数据采集与校验。

蓝牙通信电路：大夏龙雀DX-BT311模块与主控UART交叉连接（TX接P3.0、RX接P3.1），VCC接3.3V、GND与主控共地；模块电源端并联滤波电容，PCB布局时模块靠近边缘，天线区域预留5mm净空区，远离金属元件与电源线减少射频干扰。

软件代码

// 核心代码片段：DHT11温湿度采集 + 蓝牙透传发送
// 1. 定义核心引脚
sbit DHT11_DATA = P3^2;
sbit BEEP = P3^6;
// 2. 温湿度存储变量
unsigned char humi_int, humi_dec, temp_int, temp_dec, check_sum;
unsigned char temp_max = 30, temp_min = 20; // 温度阈值

// 3. 串口初始化（适配DX-BT311，9600bps）
void UART_Init() {
    TMOD |= 0x20;
    TH1 = 0xFD;
    TL1 = 0xFD;
    TR1 = 1;
    SCON = 0x50;
    EA = 1;
    ES = 1;
}

// 4. DHT11数据采集（带校验）
bit DHT11_Read_Data() {
    // 省略DHT11初始化、字节读取逻辑（完整代码见Gitee）
    if((humi_int + humi_dec + temp_int + temp_dec) == check_sum) {
        return 1;
    }
    return 0;
}

// 5. 蓝牙数据封装发送
void Send_To_Bluetooth() {
    unsigned char buf[30];
    sprintf(buf, "#%d,%d,%d,%d*", temp_int, humi_int, temp_max, temp_min);
    UART_Send_String(buf);
}

// 6. 主循环逻辑
void main() {
    UART_Init();
    LCD1602_Init();
    while(1) {
        if(DHT11_Read_Data() == 1) {
            LCD_Show_Data(); // 本地显示
            Send_To_Bluetooth(); // 蓝牙发送
            // 阈值报警判断
            if(temp_int > temp_max || temp_int < temp_min) {
                BEEP = 0; // 蜂鸣器报警
                Delay_ms(500);
                BEEP = 1;
            }
        }
        Delay_ms(1000);
    }
}

注意事项

• 大夏龙雀 DX-BT311 模块仅支持 3.3V 供电，严禁接 5V，否则会烧毁模块；
• 蓝牙模块与单片机必须共地，未共地会导致串口数据乱码、通信失败；
• DHT11 传感器对时序要求极高，代码中需严格按照手册添加精准延时，否则采集数据失败；
• LCD1602 对比度调节电位器建议选用 10K 阻值，焊接时靠近 LCD 模块便于调试；
• PCB 布局时，DX-BT311 模块需靠近板边，天线区域预留 5mm 净空区，远离电源线和金属元件；
• 低功耗模式下需关闭 LCD 背光，仅保留蓝牙唤醒功能，否则会大幅增加功耗；
• 小程序与蓝牙配对前需确保手机蓝牙开启，模块设备名需与小程序搜索名称一致（默认修改为 “环境监测终端”）；
• 焊接按键时需注意引脚间距，避免短路，建议先焊上拉电阻再焊按键。

实物图