基于单片机的无线温度监测系统实现

《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断进步，大棚种植已经成为一种高效、环保的农业生产方式。

然而，大棚内的温湿度控制对于作物的生长至关重要。

为了实现大棚环境的智能化管理，提高作物的产量和质量，本文提出了一种基于单片机的温湿度远程监控系统。

该系统能够实时监测大棚内的温湿度情况，并通过远程控制实现精确的环境调控。

二、系统设计1. 硬件设计本系统以单片机为核心控制器，通过传感器采集大棚内的温湿度数据。

传感器选用高精度的数字温湿度传感器，具有响应速度快、精度高等特点。

单片机通过串口与传感器进行通信，实时获取温湿度数据。

此外，系统还包括无线通信模块、电源模块等。

无线通信模块采用低功耗的无线传输技术，实现数据的远程传输。

电源模块为系统提供稳定的供电保障。

2. 软件设计软件设计包括单片机程序设计和上位机软件设计两部分。

单片机程序负责实时采集传感器数据、处理数据并发送至无线通信模块。

上位机软件采用图形化界面，方便用户查看实时数据和历史数据。

同时，上位机软件还具有远程控制功能，用户可以通过网络对大棚内的环境进行实时调控。

三、系统实现1. 传感器数据采集与处理单片机通过串口读取传感器数据，并进行处理。

首先，对数据进行滤波处理，去除异常值。

然后，将数据转换为实际的温度和湿度值。

最后，将处理后的数据发送至无线通信模块，实现数据的远程传输。

2. 无线通信模块实现无线通信模块采用低功耗的无线传输技术，实现数据的远程传输。

单片机与无线通信模块通过串口进行通信，将处理后的数据发送至无线通信模块。

无线通信模块将数据打包后发送至上位机软件所在的服务器端。

服务器端对数据进行解析并存储，供用户查看和调用。

3. 上位机软件实现上位机软件采用图形化界面，方便用户查看实时数据和历史数据。

软件包括数据展示、数据存储、远程控制等功能。

用户可以通过软件查看大棚内的实时温湿度数据、历史温湿度数据以及环境调控情况等。

_沈阳大学本科毕业设计（论文）开题报告开题报告中涉及时间的都不填写字迹工整，严谨涂抹设计（论文）题目：基于单片机的无线环境监测系统的设计学院：信息工程学院专业、班级：08电子信息科学与技术***名：***指导教师（职称）：涂斌斌不填年不填月不填日一、选题依据1.设计（论文）题目：基于单片机的无线环境监测系统的设计2.研究领域：无线监测系统3.设计工作的理论意义和应用价值单片机全称单片微型计算（Single Chip Microcomputer），就组成和功能而言，单片机正如一个微型计算机系统，其内部集成了中央处理器（CPU）、随机数据存储器（RAM）、只读程序存储器（ROM）定时器/计数器、输入/输出（I/O）接口电路和串行通信接口等主要功能部件。

在发展过程中单片机不断扩展各种控制功能，独立执行内部程序，本次设计就是在单片机的基础上进行开发的。

无线传输系统及信息采集以单片机为核心，由温度采集电路、湿度采集电路、多路开关电路、A/D转换电路、时钟电路以及复位电路组成，基于单片机对数字信号的高敏感性、可控性，温湿度传感器可以产生模拟信号，根据A/D 模拟数字转换芯片的性能，设计了以89c51基本系统为核心的一套监测系统。

该系统由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的，实现程序的存储、数据的实时显示和报警、数据辅助存储功能。

温湿度监测系统是在环境试验、科学研究(诸如种植、养殖、生物工程、化工工程)、工业生产等领域应用广泛的现场环境控制系统。

它能模拟各种环境条件，即按照实际要求精确控制环境的温度和湿度，为研究不同的生化过程创造了良好的环境条件。

因此，温湿度监测系统广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。

4．目前研究的概况和发展趋势信息采集系统是将非结构化的信息从大量的网页中抽取出来保存到结构化的数据库中的软件。

它可以从互联网上采集任意网页上的信息，并根据用户的设定从网页中分析提取出特定信息后整理并存放到指定的数据库中，同时提供个性化的信息定制及强大的全文检索能力。

通信系统综合设计选题题目一无线温度监测器1. 任务设计制作基于单片机的无线温度监测器。

2. 要求（1）实时获取被测对象温度，温度测量范围：－10℃～+45℃；测量精度：±0.1℃。

（2）无线传输实时获取的温度值，传输距离≥10m。

（3）实时显示接收到的温度值。

（4）基于单片机实现。

3. 评分标准（1）设计与总结报告（50分）：方案比较、理论分析与计算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据及测试结果分析。

（2）实际制作完成情况（50分）：功能实现、性能指标、制作工艺。

4. 核心器件推荐题目二多路红外遥控器1. 任务设计制作基于单片机的红外控制遥控器。

2. 要求（1）实时控制多路（至少2路）电器的开关，其中一路为电灯开关控制，其亮度可以无线调节。

（2）控制距离 10m。

（3）基于单片机实现，不能采用现成的红外发射与接收模组。

3. 评分标准（1）设计与总结报告（50分）：方案比较、理论分析与计算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据及测试结果分析。

（2）实际制作完成情况（50分）：功能实现、性能指标、制作工艺。

4. 核心器件推荐题目三 2FSK数字调制解调器1. 任务设计制作基于单片机的2FSK数字调制解调器。

2. 要求（1）利用所学《通信原理》的基本知识，采用三极管、场效应管、运算放大器、电容和电阻等独立元件，基于单片机实现2FSK的调制解调，载波发生器可以选用晶振。

（2）输入信号可以是开关量或者传感数字量。

（3）输出显示可以是LED或者LCD。

（4）实际制作前要求完成所设计电路的软件仿真。

3. 评分标准（1）设计与总结报告（50分）：方案比较、理论分析与计算、电路图及有关设计文件、测试方法与仪器、测试数据及测试结果分析。

（2）实际制作完成情况（50分）：功能实现、性能指标、制作工艺。

4. 核心器件推荐题目四超声波测距仪1. 任务设计制作基于单片机的超声波测距仪。

2. 要求（1）量程：2m；（2）测量误差：1cm；（3）显示方式：LED或者LCD。

基于STM32的温度测量系统梁栋(德州学院物理与电子信息学院，山东德州253023)摘要：温度是日常生活和农业生产中的一个重要参数，传统的温度计有反应缓慢，测量精度不高的和读数不方便等缺点，此外，通常需要人工去观测温度，比较繁琐，因而采用电子技术的温度测量就显得很有意义了。

面对电子信息技术的进步，生成了各种形式的温度测量系统。

本文设计了一个基于以STM32为核心的温度测量与无线传送的系统，温度信息采集使用数字化温度传感器DS18B20，无线传输使用ATK-HC05蓝牙模块的智能测温系统。

关键词 STM32； DS18B20； TFTLCD；智能测温系统1 绪论在现代社会的生产生活中，人们对于产品的精度要求越来越高，而温度是人们在生产生活中十分关注的参数，因此，对温度的测量以及监控就显得十分重要。

在某些行业中对温度的要求较高，由于工作环境温度的偏差进而引发事故。

如化工业中做酶的发酵，必须时刻了解所发酵酶的温度才可以得到所需酶；文物的保护同样也离不开温度的采集，不仅在考古文物的出土时间上，还是在档案馆和纪念馆中，温度的控制也是藏品保存关键，所以温度的检测对其也是具有重要意义的；另外大型机房的温度的采集，超出此范围会影响服务器或系统的正常工作等等。

传统方式监控温度往往很耗费人力，而且实时性差。

本文就设计了一个基于STM32的温度测量系统，在测量温度的同时能实现无线传输与控制。

STM32RBT6具有较低的价格、较高的测量精度、便捷的操作，同时在编程方面STM32也具有和其他单片机的优势之处，如51要求从基层编程，而STM32所有的初始化和一些驱动的程序都是以模板的形式提供给开发者，在此开发者只需要了些其他的模块功能和工作方式和少量的语法知识便可以进行编程，此优势不但节约了时间，也为STM32的发展做出了强有力的铺垫，而且STM32目前是刚刚被作为主流开发的单片机，所以其前景是无可估量的，这次毕业设计也是看好了其优越的发展趋势来选择的。

基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制设计实时监测与报警机制是一个基于单片机的远程监测系统中至关重要的部分。

它能够及时检测到系统中的异常情况，并发送报警信号给用户，以便用户能够及时采取措施来解决问题。

本文将详细介绍基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制的设计，并提供一种有效的实现方案。

1. 系统架构设计首先，我们需要设计系统的架构。

一种常见的设计方案是将系统分为传感器模块、单片机模块和远程通信模块。

传感器模块负责采集数据，单片机模块负责处理采集到的数据，并根据设定的阈值进行监测和报警，远程通信模块负责与用户进行通信并发送报警信号。

2. 数据采集与处理传感器模块负责采集数据，可以包括温度、湿度、压力等多个参数。

采集到的数据将通过模拟输入引脚或数字输入引脚输入到单片机中进行处理。

单片机可以使用AD转换器将模拟信号转换为数字信号，然后进行相关的数据处理和分析。

3. 监测与阈值设定单片机模块通过读取传感器模块采集到的数据，可以实现对监测参数的实时监测。

监测参数可以根据具体需求进行设定，例如温度是否超过某个阈值、湿度是否过高等。

单片机通过比较采集到的数据与设定的阈值，可以判断系统是否出现异常情况。

4. 报警机制设计一旦单片机模块发现系统出现异常情况，需要及时向用户发送报警信号。

报警信号可以通过声音、光线或者无线通信的方式进行传递。

例如，单片机可以通过蜂鸣器发出警报声音，或者通过LED灯闪烁进行提示。

此外，单片机还可以利用远程通信模块，将报警信息发送给用户的手机或者电脑，以便用户能够及时收到报警通知。

5. 远程通信模块设计远程通信模块起着将单片机模块与用户进行连接的重要作用。

它可以采用无线通信技术，例如Wi-Fi或者蓝牙等，实现与用户设备的无线连接。

通过远程通信模块，单片机可以将实时监测到的数据和报警信号发送给用户，并接收用户的指令进行相应的操作。

以上是基于单片机的远程监测系统的实时监测与报警机制的设计方案。

基于51单片机的温度控制系统设计引言：随着科技的不断发展，温度控制系统在现代生活中应用广泛，例如空调、冰箱、温室等。

本文基于51单片机设计一个简单的温度控制系统，用于控制温度在一些合适的范围内。

一、系统功能设计本系统主要包括以下功能：1.温度采集：通过温度传感器实时采集环境温度数据；2.温度显示：将采集到的温度数据显示在液晶屏上，方便用户查看；3.温度控制：当环境温度超过设定的范围时，系统将自动启动风扇或制冷装置来降低温度；4.温度报警：当环境温度超过设定范围时，系统将通过报警器发出警报。

二、系统硬件设计1.51单片机2.LM35温度传感器：用于采集环境温度数据；3.ADC0804模数转换芯片：将LM35传感器输出的模拟电压转换为数字信号；4.LCD1602液晶屏：用于显示温度数据和系统状态；5. Buzzer报警器：用于发出警报；6.风扇或制冷装置：用于降低温度。

三、系统软件设计1.初始化：设置各个硬件模块的工作模式和初始化参数；2.温度采集：通过ADC0804芯片将LM35传感器输出的模拟信号转换为数字信号；3.温度显示：将采集到的数字信号转换为温度值，并通过LCD1602液晶屏显示；4.温度控制：根据设定的温度上下限值，判断当前温度是否超过范围，若超过则启动风扇或制冷装置进行温度控制；5. 温度报警：当温度超过设定范围时，通过Buzzer报警器发出声音警报；6.系统循环：以上功能通过循环执行，实现实时监控和控制。

四、系统流程图软件设计流程如下所示:```开始初始化系统循环执行以下步骤：采集温度数据显示温度数据温度控制判断温度报警判断结束```五、系统总结本文基于51单片机设计了一个简单的温度控制系统，通过温度采集、显示、控制和报警功能，实现了温度的实时监控和控制。

该系统可以广泛应用于家庭、办公室、温室等环境的温度控制，提高生活质量和工作效率。

六、系统展望本系统可以进行进一步的优化和扩展，例如添加温度传感器的校准功能，提高温度采集的精度；增加温度曲线图显示功能，方便用户了解温度变化趋势；引入无线通信模块，使用户可以通过手机或电脑远程监控和控制温度等。

基于单片机的实时温度监控系统设计文献综述前言随着现代工业的发展，人们需要对工业生产中有关温度系统进行控制，如钢铁冶炼过程需要对刚出炉的钢铁进行热处理，塑料的定型及各种加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中温度进行实时监测和精确控制温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量。

而且，很多领域的温度可能较高或较低，现场也会较复杂，有时人无法靠近或现场无需人力来监控。

如加热炉大都采用简单的温控仪表和温控电路进行控制, 存在控制精度低、超调量大等缺点, 很难达到生产工艺要求。

且在很多热处理行业都存在类似的问题，所以，设计一个较为通用的温度控制系统具有重要意义。

这时我们可以采用单片机控制，这些控制技术会大大提高控制精度，不但使控制简捷，降低了产品的成本，还可以和计算机通讯，提高了生产效率.单片机是指芯片本身，而单片机系统是为实现某一个控制应用需要由用户设计的，是一个围绕单片机芯片而组建的计算机应用系统，这是单片机应用系统。

单片机自问世以来，性能不断提高和完善，其资源又能满足很多应用场合的需要，加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点，因此，应用日益广泛，并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。

1.陈岩《基于ARM 的远程控制温控系统的设计》一个基于ARM的远程控制系统的设计.该系统以无线寻呼网络接收POCSAG编码的控制命令字,同时利用DIMF信号发送器将要反馈的数据通过公用电话网络以DTMF编码传送回去,从而实现了一个功能完整的远程控制系统,弥补了以往远程控制系统的不足同。

2．金凯鹏胡即明《基于模糊PID 算法远程温度控制系统的实现》针对实时温度控制对象,算法远程温度控制系统是一套远程控制系统,并结合了模糊PID控制算法,利用其电路组成和设计原理,实现了对远程温度系统的监视和控制功能.采集端主要实现温度采集、数码显示、温度设定、无线编码发射、加热开关控制等功能;监控部分主要实现无线解码接收、温度显示、报警等功能模块.本系统实现了实时控制与无线传输结合.3.王晓员《基于单片机多点温度控制的硬件构建设计》针对目前许多塑料反应炉温度控制不准确的现状,进行了基于MCS-51系列单片机多点温度控制的硬件构建的设计.采用数字化温度传感器DS18820,TLC2543型号的12位开关电容运次逼近模数A/D转换器.成本低、可靠性高4.王芳《利用单片机实现温度智能控制》温度控制系统是一个闭环反馈控制系统,它是用温度传感器将检测到实际炉温A/D转换,送入到计算机中,与设定值进行比较,得出偏差.对此偏差按PID算法进行修正,求得对应的控制量控制可控硅驱动器,调节电炉的加热功率,从而实现对炉温的控制.5.李晓伟郑小兵周磊李建军《基于单片机的精密温控系统设计》基于单片机的精密温控系统是一种基于单片机的精密温控系统.该系统采用单片机为核心控制部件进行PID运算,数字式温度传感器DS18B20芯片测量温度,大功率放大器OPA548驱动半导体致冷器TEC 实现温度控制,精度达到±0.1℃.关键字;单片机;温度控制;PID控制6.储海兵谭功全曹亢任善荣《单片机温度控制实验系统》以单片机AT89C51为核心的温度控制实验系统.它使用一线制数字温度传感器DS18B20采集温度,经过PID算法计算输出PWM波控制固态继电器调节热阻丝发热功率,最终控制被控对象温度.另外,该系统还扩展了人机接口和串口通信.整个系统不但成本低廉、而且使用和扩展方便,为广泛深入应用提供了借鉴7.叶丹《基于单片机的自适应温度控制系统》人体生物组织活性检测要求较高的温度准确度和稳定度,针对该应用设计了一个温度控制器;用现代控制理论分析了该系统;建立了系统的数学模型,并推导出其状态空间方程.从而提出了先使温度快速稳定在目标温度附近,然后通过自调整参数达到目标温度的自适应温度控制方案.仿真计算的结果证明了方案的可行性和对环境温度变化的适应能力.最后以PIC16C72A单片机为核心,具体实现了一个使用该控制方案的温度控制系统.实验结果表明该方案可以取得满意的准确度和稳定度.8.张小娟《一种基于模糊控制的温度控制系统设计》针对被控对象存在的滞后、时变、非线性等特点,将模糊控制算法引入除氧器控制系统,改善了系统的控制效果,并设计了以PIC18F252单片机为核心,实现了该控制方案.该控制方法在除氧器温度控制系统的应用中,取得了良好的效果.文中使用MATLAB软件对PID控制、带自调整因子模糊控制分别进行了仿真研究,仿真结果表明,带自调整因子模糊控制能满足调节时间短、超调量小且稳态误差在104±3 ℃内的控制要求.9. 美国加里福尼亚大学Zadeh教授《模糊集合论》标志着模糊数学的诞生。

基于单片机的智能温度控制系统设计智能温度控制系统设计是一种基于单片机的物联网应用，旨在实现对温度的自动感知和调控。

本文将对这一任务进行详细的内容描述和设计实现思路。

一、任务概述智能温度控制系统是一种自动化控制系统，通过感知环境温度并与用户设定的温度阈值进行比较，实现对温度的自动调节。

它经常应用于室内温度调控、温室环境控制、电子设备散热等场景。

本系统基于单片机进行设计，具有实时监测、精确定时和高效控制的特点。

二、设计方案1. 单片机选择为了实现智能温度控制系统，我们选择一款适合高性能、低功耗的单片机作为核心控制器。

例如，我们可以选择常见的STM32系列或者Arduino等开源硬件平台。

2. 温度感知系统需要具备温度感知的能力，以实时获取环境温度数据。

可选用温度传感器（如DS18B20）通过单片机的GPIO接口进行连线，并通过相应的驱动程序获取温度数据。

3. 温度控制算法智能温度控制系统的关键在于控制算法的设计。

可以采用PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法，根据温度的实际情况和设定值进行比较，通过调整控制器输出控制执行器（如加热器或制冷器）的工作状态。

4. 控制执行器根据温度控制算法的输出，系统需要实现对执行器（如加热器或制冷器）的控制。

通过合适的驱动电路和接口实现对执行器的实时控制，以实现温度的精确调节。

5. 用户界面为了用户方便地设定温度阈值和实时查看环境温度，系统需要设计一个用户界面。

可以通过液晶显示屏或者OLED屏幕来展示温度信息，并提供物理按键或者触摸界面进行温度设定。

6. 数据存储与远程访问系统还可以考虑将温度数据通过网络传输至云端服务器进行存储和分析，以实现温度数据的长期保存和远程监控。

可以选择WiFi或者蓝牙等无线通信方式来实现数据传输。

7. 辅助功能除了基本的温度控制外，系统还可以增加一些辅助功能，如温度数据的图表绘制、报警功能、定时开关机功能等。

基于51单片机的粮仓远程温度监控系统设计文章标题：基于51单片机的粮仓远程温度监控系统设计摘要：粮仓是储存谷物和油籽等粮食作物的重要场所，而粮食保存质量的高低与所储存环境的温度、湿度等因素有很大关系。

因此，建立一套粮仓远程温度监控系统对于提高粮食的保存质量具有重要意义。

本文基于51单片机设计了一套粮仓远程温度监控系统，实现了对于不同位置粮仓内的温度数据采集、传输和显示等功能。

通过对实验结果的分析，揭示了设计方案的可行性和优劣，为类似粮仓环境监控系统的研究提供了一定的指导意义。

关键词：51单片机；粮仓；温度监控；远程1.引言粮仓温度监控是指在粮仓内部设置温度传感器，实时监测粮仓内部的温度情况，并将其传送到监控设备进行处理分析，以保障储存谷物、油籽等粮食作物的品质安全。

目前，国内外对于粮仓监控技术的研究已有很多，但在解决远程监控和实时数据传输等方面仍存在一定的不足。

本文针对该问题，通过利用51单片机等材料组成粮仓远程温度监控系统，实现了远程监控和数据传输的功能。

在实验中，利用该系统对于不同位置粮仓的温度进行了实时监测，并对于实验数据进行了分析。

实验结果表明，该系统具有可行性和实用性，能够满足粮仓温度监控的需求，为粮仓环境监控技术的研究提供了新的思路和方向。

2.系统架构设计2.1 系统硬件结构本系统硬件结构主要包括MCU、传感器、显示器、无线通讯模块等四个部分。

MCU: 本系统采用的MCU是基于51单片机的AT89S52，具有强大的计算处理能力和丰富的外设资源，并且其运行稳定性和可靠性较高。

传感器：本系统采用的传感器为DS18B20数字温度传感器，采用单总线接口模式实现数字温度转换，具有精度高、应用广泛和性价比高等优点。

显示器：本系统的显示器采用OLED 0.96寸点阵显示屏，可以实现温度数据的实时显示和运行状态的提示。

无线通讯模块：本系统无线通讯模块采用了NRF24L01+2.4G无线传输模块，能够实现高速率的无线数据传输，具有传输距离长、抗干扰能力强等优点。

基于单片机的无线粮仓监控系统设计无线粮仓监控系统是一种基于单片机的智能监控系统，主要用于对粮仓内部环境进行实时监测和数据传输。

它由传感器、单片机、无线模块和上位机软件组成，通过传感器采集粮仓内部的温度、湿度、氧气浓度等数据，并通过单片机进行处理和控制，最终将数据通过无线模块传输到上位机，实现对粮仓的实时监控和远程管理。

该系统的设计主要包括硬件设计和软件设计两个方面。

硬件设计方面，首先需要选择合适的单片机作为系统的核心控制器，常用的有基于ARM架构的STM32系列单片机和基于AVR架构的ATmega系列单片机。

根据需求选择不同的单片机，然后搭建传感器网络，选择适合粮仓监测的传感器，例如温湿度传感器、氧气浓度传感器等并将其连接到单片机的IO口上，通过采样和转换电路将模拟信号转换为数字信号。

接下来选择合适的无线模块，例如WiFi模块、蓝牙模块或者LoRa模块，并将其连接到单片机的串口上，通过串口通信实现单片机与上位机的数据传输。

软件设计方面，首先需要对单片机进行编程，编写代码实现对传感器数据的采集、处理和控制，并通过无线模块将数据发送到上位机。

根据不同的传感器选择相应的采集和处理算法，例如对温湿度传感器采集到的数据进行温湿度计算和校准，对氧气浓度传感器采集到的数据进行氧气浓度计算。

同时，还可以根据需要增加报警功能，当温度、湿度或氧气浓度超过设定阈值时发出警报。

最后，编写上位机软件，接收和解析从单片机传输过来的数据，并进行数据显示、存储和分析等操作。

在实际应用中，无线粮仓监控系统可以通过上位机软件实现对多个粮仓的集中管理，可以实时监测每个粮仓的温度、湿度和氧气浓度等参数，通过数据分析可以提前发现粮食变质和虫害等问题，并及时采取措施进行处理，从而避免粮食损失和粮食质量下降。

此外，系统还可以提供报表和图表功能，方便用户对粮仓内部环境的变化进行分析和掌握。

总之，基于单片机的无线粮仓监控系统是一种实用可靠的智能监控系统，通过对粮仓内部环境进行实时监测和数据传输，可以提高粮食贮存的安全性和稳定性，对粮食生产和管理起到重要的作用。