基于单片机的无线多路数据(温度)采集系统的设计与实现(毕业论文)
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基于单片机和WIFI的温度采集系统设计分析一、引言随着物联网技术的发展,越来越多的设备开始联网,实现远程监控和控制。
温度采集系统作为物联网中的一个重要组成部分,在许多领域都有着广泛的应用,比如工业自动化、智能家居、医疗保健等。
本文将围绕基于单片机和WIFI的温度采集系统进行设计分析,旨在探讨如何利用现有的技术手段构建一套稳定可靠的温度采集系统。
二、系统设计方案1. 系统整体架构基于单片机和WIFI的温度采集系统主要由温度传感器、单片机、WIFI模块以及云平台组成。
温度传感器负责采集环境温度数据,单片机负责对采集到的数据进行处理,并通过WIFI模块将数据上传至云平台,用户可以通过云平台实时查看温度数据。
2. 温度传感器的选择温度传感器是整个系统中最核心的组件,其性能将直接影响到采集系统的准确性和稳定性。
在选择温度传感器时,需要考虑其测量精度、响应速度、温度范围、耐用性等因素。
常见的温度传感器有NTC热敏电阻、PTC热敏电阻、热电偶等,根据实际需求进行选择。
3. 单片机的选择单片机主要负责采集、处理和传输温度数据,因此在选择单片机时需要考虑其性能和功耗。
目前市面上常用的单片机有STM32系列、Arduino系列、ESP系列等,不同的单片机有着不同的特点,根据实际需求选择合适的单片机。
4. WIFI模块的选择WIFI模块是整个系统中用于实现数据传输的关键组件,其稳定性和传输速度将直接影响到系统的实时性和可靠性。
在选择WIFI模块时,需要考虑其适配性、传输速度、功耗等因素,目前市面上常用的WIFI模块有ESP8266、ESP32、SIM800等,根据实际需求进行选择。
5. 云平台的选择云平台是整个系统中用户与温度数据进行交互的主要平台,因此其稳定性和用户友好性将直接影响到系统的使用体验。
目前市面上常用的云平台有阿里云、腾讯云、华为云等,不同的云平台有着不同的功能和性能,根据实际需求选择合适的云平台。
三、系统设计分析1. 硬件设计在硬件设计中,需要考虑电路的稳定性和可靠性,尤其是在温度采集系统中,需要充分考虑电路环境对电子元件的影响。
【关键字】系统摘要本课题设计的是一套无线多路温度数据采集系统,主要用于对环境温度的采集与监控。
系统采用基于无线网络的设计思想和温度采集技术。
无线传输避免了远距离布线所带来的施工困难,成本高的缺点。
本设计用AT89C51单片机为主要硬件,设计了包括温度采集,温度显示,系统控制,串口通信等外围电路。
单片机AT89C51作为主单片机完成测量和控制以及与通信单片机的数据通信、无线收发控制等功能。
无线温度数据采集系统是利用下位机设置温度上下限和实时温度的采集,并将结果传输到上位机,以达到对温度的比较、控制。
关键词: AT89C51 温度采集温度传感器DS18B20 RS-232 MAX813 无线收发模块PTR2000AbstractThis paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless communication can avoid the shortcoming of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design uses AT51,The monolithic integrated circuit is the main hardware, In order to realize design goal this design including temperature gathering, the temperature demonstrated that, the systems control, strung together periphery electric circuit and so on mouth correspondence.The main MCU (AT51) takes charge of measurement,control and communication with the communication MCU. The communication MCU (AT51) is used to control receiving and sending data in the wireless communication. The system wireless temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit,with real-time temperature gathering, transmits to on position machine,by achieves to the temperature comparison, the control.Key words: AT89C51 Temperature gathering DS18B20 RS-232 MAX813 PTR2000 wireless communication目录第1章绪论 (4)第2章方案论证 (5)第3章系统总体设计 (7)3.1系统总体分析 (7)3.2设计原理 (8)第4章各个元器件及芯片简介 (10)4.1 AT89C51单片机介绍 (10)4.2 DS18B20温度传感器简介 (12)4.3 PTR2000模块介绍 (13)4.4 MAX813芯片介绍 (14)4.5 MAX7219芯片介绍 (15)4.6 1602液晶显示屏介绍 (16)第5章各部分电路设计 (17)5.1 看门狗电路 (17)5.2 温度采集电路 (18)5.3 串口电路 (19)5.4 显示电路 (20)5.5 键盘电路 (21)结论 (28)致谢词 (29)参考文献 (30)附录1:硬件总图 (31)第1章绪论在工农业生产中,对于采集数据的传输大多采用有线方式,因为有线方式的传输距离、数据传输速率以及抗干扰能力都要优于无线方式;然而对于在野外或者不便于铺设线缆的地区进行数据采集传输时,采用有线方式就受到了限制。
武汉长江工商学院毕业论文(设计)学院:工学院专业:通信工程年级:2010级题目:基于单片机的无线温度采集监测报警器的设计学生:谢慧学号:指导教师:伍彩红职称:2014年5月8日武汉长江工商学院本科毕业论文(设计)原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:年月日目录摘要 (1)关键词 (1)Abstract (1)Key wards (1)前言 (2)1 系统总体设计方案 (2)2 主要元器件介绍 (3)2.1 AT89S52单片机简介 (3)2.2 nRF24L01概述 (5)2.3 DS18B20温度传感器 (5)3 硬件系统设计 (5)3.1 硬件系统总体结构 (5)3.2 无线收发模块 (6)3.3 显示模块 (6)3.4 声光报警电路 (6)3.5 按键控制电路 (7)3.6 温度采集模块 (7)3.7 电源模块 (8)4 系统软件设计 (8)4.1 软件设计思路 (8)4.2 主程序流程图设计 (8)4.2.1 发送部分 (8)4.2.2 接收部分 (9)4.3 子程序设计 (10)4.3.1 温度监测模块软件 (10)4.3.2 无线发射模块软件设计 (10)4.3.3 无线接收模块软件设计 (11)4.3.4 显示模块软件设计 (11)5 硬件功能实现 (12)5.1 系统调试 (12)5.2 调试结果 (12)6 总结 (13)参考文献 (13)附录一 (14)附录二 (16)基于单片机的无线温度采集监测报警器的设计摘要:本文介绍了由单片机、温度传感器、报警器和NRF24L01组成的专用无线温测监测报警系统。
本系统以 STC89C52单片机为控制核心,利用温度传感器DS18B20完成温度的采集和数据的处理,nRF24L01实现环境温度的无线传输。
基于单片机和WIFI的温度采集系统设计分析随着物联网的发展和智能化的进步,温度采集系统在很多领域得到了广泛的应用,比如工业自动化、农业、医疗等。
本文将基于单片机和WIFI技术,设计分析一个用于温度采集的系统。
1. 系统设计方案系统主要由传感器、单片机和WIFI模块组成。
传感器负责采集周围环境的温度信息,单片机负责处理采集到的数据并通过WIFI模块将数据发送到服务器端。
服务器端可以实时监控和记录温度数据。
2. 传感器模块传感器模块选择常用的温度传感器,比如数字温度传感器DS18B20。
DS18B20传感器具有精度高、稳定性好、体积小等特点,能够满足大部分温度测量需求。
3. 单片机模块单片机模块选择常用的开发板,比如Arduino。
Arduino开发板具有简单易用、开发资源丰富等特点,能够快速地实现温度数据的采集和处理。
4. WIFI模块WIFI模块选择常用的ESP8266。
ESP8266是一款低成本、低功耗的WIFI模块,具有稳定的网络连接和丰富的开发资源,可以实现单片机和服务器的通信。
5. 系统实现流程(1) 连接传感器:将DS18B20传感器连接到单片机的IO口,通过单片机读取传感器的温度数据。
(2) 单片机处理数据:单片机通过串口将读取到的温度数据传输到WIFI模块,同时可以进行数据处理和校验等操作。
(3) WIFI模块连接网络:WIFI模块通过连接路由器的方式接入网络,获取有效的IP地址。
(4) 数据上传:WIFI模块通过HTTP协议将温度数据发送到服务器端,服务器端通过接口接收数据并进行存储和处理。
(5) 服务器处理:服务器端可以实时监控温度数据并进行存储,同时可以提供数据查询和分析功能。
6. 系统优势(1) 低成本:本系统采用常见的硬件设备,价格低廉,适用于大规模应用。
(2) 高精度:传感器和单片机的组合能够实现高精度的温度采集和处理。
(3) 实时监控:通过WIFI模块和服务器端的通信,可以实时监控温度数据,及时发现异常情况并采取相应的措施。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计一、本文概述随着信息技术的快速发展和物联网的广泛应用,数据采集和无线数据传输在各个领域都发挥着越来越重要的作用。
基于单片机的数据采集和无线数据传输系统设计,以其低成本、高效率、易扩展等特点,受到了广泛关注和应用。
本文旨在探讨基于单片机的数据采集和无线数据传输系统的设计原理、实现方法以及在实际应用中的优势与挑战。
本文将首先介绍系统的整体架构,包括数据采集模块、单片机处理模块和无线数据传输模块的设计。
然后,详细阐述各个模块的工作原理和实现技术,包括传感器选型、数据采集电路设计、单片机选型与编程、无线传输协议选择以及数据传输的稳定性与可靠性保障等。
本文还将分析该系统设计在实际应用中的性能表现,如数据传输速度、传输距离、功耗等,并通过具体案例展示其在环境监测、智能家居、工业自动化等领域的应用效果。
文章将总结该系统设计的优点与不足,并对未来发展方向进行展望,以期为相关领域的研究和实践提供有益的参考和启示。
二、单片机基础知识单片机(Microcontroller Unit,MCU)是一种集成电路芯片,它采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能集成到一块硅片上,构成一个小而完善的微型计算机系统。
单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、抗干扰能力强、性价比高等一系列优点,因此在工业控制、智能仪表、汽车电子、通信设备、家用电器、航空航天等许多领域得到了广泛应用。
单片机按照其内部结构可以分为多种类型,例如8051系列、AVR 系列、PIC系列、ARM系列等。
每种类型的单片机都有其独特的指令集、架构和外设接口,因此在使用时需要了解其具体的特性和编程方法。
在数据采集和无线数据传输系统设计中,单片机通常作为核心控制器,负责数据的采集、处理、存储和传输。
通过编程,单片机可以控制外设进行数据采集,如使用ADC(模数转换器)将模拟信号转换为数字信号,或者使用传感器接口读取传感器的输出值。
学生毕业设计(论文)题目基于单片机的多路温度采集系统设计作者院 (系) 能源工程学院专业测控技术与仪器指导教师答辩日期榆林学院毕业设计(论文)诚信责任书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。
毕业设计(论文)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人毕业设计(论文)与资料若有不实,愿意承担一切相关的法律责任。
论文作者签名:年月日榆林学院本科毕业设计(论文)摘要单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件,只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。
单片机由于其微小的体积和极低的成本,而广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。
多路温度采集系统是利用温度传感器DS18B20检测温度,并由单片机处理显示。
本设计利用AT89S52单片机为处理器,结合温度采集电路、键盘电路、显示电路、报警电路等实现对多路温度的实时检测与显示。
通过设计实物并调试,对系统存在的问题进行了分析和总结,并提出了改进措施。
实验证明:该信号采集系统性能稳定,采集精度高,具有极高的性价比。
关键词:单片机;DS18B20;温度采集基于单片机的多路温度采集系统设计Design of Multi-channel Temperature Acquisition SystemBased on AT89S52 MCUABSTRACTSingle-chip is a device which consists of a set of CPU, RAM, ROM, I/O interface, interrupt system and other parts. You only need external power supply and clock then the digital information processing and control can be achieved on. Because of the small scale, low price and high efficiency of MCU, it is widely used in home appliances and industrial control. Multi-channel temperature acquisition system is used temperature thermometer DS18B20 to detect the temperature, process and display by the single-chip.This design uses AT89S52 as microprocessor to realize design goal this design including temperature gathering circuit, keyboard circuit, display circuit, alarm circuit etc. to achieve the temperature detection and the display. To introduce the problems during the debugging are analyzed and summarized, some measure about the system improvement are proposed.The result of experiments indicated that signal sampling system has good performance, high precision, and has a very high pertormance-to-price ration.Key words: MCU;DS18B20;temperature acquisition榆林学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2本设计国内外状况 (1)1.3本设计的任务和主要内容 (2)2 系统总体设计 (3)2.1系统概述 (3)2.2系统工作原理分析 (3)3 系统的硬件设计 (4)3.1 温度采集系统的开发过程 (4)3.2 单片机的最小系统设计 (4)3.2.1 单片机的选型 (4)3.2.2 AT89S52的性能及应用 (5)3.2.3 时钟电路设计 (7)3.2.4 复位电路设计 (7)3.3温度采集接口电路设计 (8)3.3.1 DS18B20简介 (8)3.3.2 DS18B20与单片机的接口设计 (12)3.4显示器与键盘电路的设计 (13)3.4.1 显示电路设计 (13)3.4.2 键盘电路设计 (14)3.5 报警电路设计 (15)4 多路温度采集系统的软件设计 (16)4.1 主程序流程设计 (16)4.2 程序设计及巡检子程序设计 (17)4.3巡检键盘及数码管多通道显示 (19)4.4 温度报警程序设计 (22)5 系统仿真 (23)6 总结 (26)参考文献 (27)基于单片机的多路温度采集系统设计致谢 (28)附录A 多路温度检测系统示意图 (29)附录B DS18B20温度测量程序 (30)榆林学院本科毕业设计(论文)1 绪论本设计主要设计一种多路温度采集检测系统,采用目前低价位但技术十分成熟的AT89S52单片机作为内核,选用DS18B20作为温度传感器,送到显示器循环显示所测的四路温度数值,并根据现场工业需要,设置了一定范围的报警值,报警优先显示,利用按键消除报警。
基于51单片机的多路温度采集控制系统设计言:随着现代信息技术的飞速发展,温度测量控制系统在工业、农业及人们的日常生活中扮演着一个越来越重要的角色,它对人们的生活具有很大的影响,所以温度采集控制系统的设计与研究有十分重要的意义。
本次设计的目的在于学习基于51单片机的多路温度采集控制系统设计的基本流程。
本设计采用单片机作为数据处理与控制单元,为了进行数据处理,单片机控制数字温度传感器,把温度信号通过单总线从数字温度传感器传递到单片机上。
单片机数据处理之后,发出控制信息改变报警和控制执行模块的状态,同时将当前温度信息发送到LED进行显示。
本系统可以实现多路温度信号采集与显示,可以使用按键来设置温度限定值,通过进行温度数据的运算处理,发出控制信号达到控制蜂鸣器和继电器的目的。
我所采用的控制芯片为AT89c51,此芯片功能较为强大,能够满足设计要求。
通过对电路的设计,对芯片的外围扩展,来达到对某一车间温度的控制和调节功能。
关键词:温度多路温度采集驱动电路正文:1、温度控制器电路设计本电路由89C51单片机温度传感器、模数转换器ADC0809、窜入并出移位寄存器74LS164、数码管、和LED显示电路等组成。
由热敏电阻温度传感器测量环境温度,将其电压值送入ADC0809的IN0通道进行模数转换,转换所得的数字量由数据端D7-D0输出到89C51的P0口,经软件处理后将测量的温度值经单片机的RXD端窜行输出到74LS164,经74LS164 窜并转换后,输出到数码管的7个显示段,用数字形式显示出当前的温度值。
89C51的P2.0、P2.1、P2.2分别接入ADC0809通道地址选择端A、B、C,因此ADC0809的IN0通道的地址为F0FFH。
输出驱动控制信号由p1.0输出,4个LED为状态指示,其中,LED1为输出驱动指示,LED2为温度正常指示,LED3为高于上限温度指示,LED4为低于下限温度指示。
当温度高于上限温度值时,有p1.0输出驱动信号,驱动外设电路工作,同时LED1亮、LED2灭、LED3亮、LED4灭。