基于单片机的多点温湿度采集与无线传输系统毕业设计
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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。
基于单片机的无线温度传输系统设计一、背景无线温度传输系统在近年来逐渐被广泛应用于医疗、气候控制、能源管理等领域。
传统的有线温度传输系统存在着复杂的布线和易受干扰等问题,而无线温度传输系统具有无需布线、可靠性高、实时性强等优点。
本文设计的是一种基于单片机的无线温度传输系统,能够通过微型传感器实时感知温度数据,并将其传输到模块外的接收器上,实现无线传输。
本文将对该系统的设计、实现和应用进行详细的介绍。
二、系统设计该系统主要包括三部分:传感器模块、无线传输模块和接收器模块。
其中,传感器模块通过温度传感器感知温度,并将数据通过单片机处理后传输至无线传输模块。
无线传输模块将数据发送至接收器模块,接收器模块再将数据通过串口传输至PC端,最终实现数据的实时监测和获取。
1.传感器模块传感器模块由温度传感器、单片机、电源和一些外围电路组成。
温度传感器采用数字式温度传感器,采集温度数据后通过单片机处理,进而输出数字信号。
电源为传感器模块提供电能,外围电路包括数据采集电路、共性倍增电路等。
2.无线传输模块无线传输模块主要负责数据的无线传输。
其基于GFSK 调制技术,可实现长距离传输。
无线传输模块采用2.4GHz 射频芯片,支持数字输入输出、SPI接口控制等,从而实现信号的稳定传输。
无线传输模块由电源、无线传输芯片及其驱动电路等构成。
3.接收器模块接收器模块主要起到接收数据的作用。
其由一个2.4GHz无线模块、单片机、电池等组成。
该模块可以接收来自无线传输模块的信号,并通过串口将数据上传至PC 端。
三、系统实现系统实现需要进行硬件电路、软件代码的设计和实现。
1. 硬件电路设计硬件电路设计的主要工作是设计传感器模块、无线传输模块和接收器模块的电路,并构建它们之间的通信桥梁。
在传感器模块中,通过数模转换器将模拟信号转换为数字信号,并传输到单片机中进行处理。
无线传输模块中,射频芯片负责将数据转换成无线信号,并发送出去。
接收器模块中,2.4GHz无线模块将无线信号转换成数字信号,并通过单片机将数据上传至电脑。
目录摘要 0第1章绪论 0系统开发背景 0课题设计目的和意义 (1)课题研究内容 (1)第2章无线温湿度采集管理系统总体设计 (2)系统的总体设计 (2)系统设计的功能 (3)第3章无线温湿度传输系统硬件设计 (3)nRF905高频头通信模块 (4)nRF905概述 (4)nRF905无线模块硬件结构 (4)nRF905天线 (5)nRF905频率调制 (5)nRF905输出频率 (5)高频头输出接口电路 (6)AT89S52单片机 (7)单片机与nRF905通信 (7)单片机与主机通信 (10)单片机程序下载模块 (11)DS18B20温度传感器 (11)温度传感器概述 (11)温度传感器构成及原理 (11)温度传感器寄生电源 (12)传感器温度测量 (13)DHT11传感器 (13)DHT11温湿度传感器概述 (13)DHT11构成及其工作原理 (14)测量分辨率 (15)系统电源模块 (15)第4章无线温湿度传输系统软件(下位机)设计 (15)无线温湿度传输系统软件总体设计 (15)单片机串口通信 (17)SBUF数据缓冲寄存器 (18)SCON串行口控制寄存器 (18)PCON特殊功能寄存器 (18)串口通信波特率选择 (19)IE中断允许控制寄存器 (19)nRF905与单片机通信 (19)nRF905的数据发送 (19)nRF905的数据接收 (21)掉电模式 (22)Standby模式 (23)DS18B20数据采集 (23)DS18B20初始化 (23)DS18B20读时序 (23)DS18B20写时序 (24)异常情况处理 (24)第5章温湿度采集管理系统的设计 (24)数据管理中心(上位机)软件系统的总体设计 (24)系统功能模块设计 (24)数据库逻辑结构设计 (26)系统开发及运行环境 (26)系统管理方法 (26)温湿度管理系统各功能模块介绍 (26)MSComm控件注册模块 (27)数据采集模块 (28)数据统计分析模块 (30)历史记录模块 (32)异常处理模块 (34)帮助模块 (34)“温湿度采集管理系统”管理软件的特点 (35)第6章结论 (35)系统特点 (36)需要进一步完善的工作 (36)无线RF传输技术应用前景 (36)参考文献 (36)致谢 (38)附录一 (40)(1)数据采集传输代码 (40)(2)nRF905程序 (43)(3)DS18B20程序 (44)(4)DHT11 程序 (45)(5)主程序 (46)附录二实物图 (48)基于单片机的温湿度采集管理系统***南京信息工程大学滨江学院电子工程系,南京 210044摘要:本课题提出并设计基于AT89S52单片机的nRF905无线传输温湿度采集管理系统。
基于单片机的无线温湿度采集系统的的设计目录设计总说明 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
Design General Information (I)1 绪论 01.1 引言 01.2 选题背景及意义 01.3 国内外现状及发展趋势 (1)2 设计要求 (2)3 系统总体方案 (3)3.1 温湿度传感器的选择 (3)3.2 无线发射模块的元器件选择 (4)3.2.1 nRF905主要包括三种接口 (4)3.2.2 nRF905的工作模式 (5)3.3 单片机的选择 (6)3.4 显示模块的选择 (9)4 硬件电路设计 (11)4.1 温湿度采集模块的设计 (11)4.2 无线发射接收模块设计 (12)4.2.1 温湿度数据的控制发送 (12)4.2.2 温湿度数据的接收 (13)4.2.3 模拟SPI口的实现 (14)4.3 LCD1602液晶显示模块设计 (14)4.3.1 LCD1602的指令说明及时序 (16)4.4 电源模块的设计 (18)4.5 复位电路 (18)5 单片机对温度与湿度的控制 (19)6 软件设计 (20)6.1 采集模块软件设计 (20)6.2 发送接收模块软件设计 (21)6.3 显示模块软件设计 (26)7 调试 (27)结论 (28)参考文献 (30)附录A 系统总体原理图 (32)附录B 采集检测控制程序 (32)附录C 元器件清单 (47)致谢 (49)系列随着温湿度计的发展温室监控系统也越来越成熟,更好的为人们服务。
对于国内外对温湿度检测的研究,从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟,现在的对于温湿度研究,检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。
在发展过程中,以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高,等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。
图书分类号:密级:毕业设计(论文) 基于单片机的无线温度采集系统的设计DESIGN OF THE WIRELESS TEMPERATURE COLLECTION SYSTEM BASED ON MCU 学生姓名班级学号学院名称专业名称指导教师2009年5月8日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
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注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名:日期:年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。
徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
论文作者签名:导师签名:日期:年月日日期:年月日摘要随着信息领域各种技术的发展,在数据采集方面的技术也取得了长足的进步,采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。
各种领域都用到了数据采集,在石油勘探、地震数据采集领域已经得到应用。
本课题提出一种基于单片机的无线温度采集系统方案,该方案是利用单片机控制DS18B20温度传感器采集温度、控制LED数码管实时显示温度值、控制NFR240L1进行数据的无线传输,并由单片机去把温度数据传至计算机进行存储。
本系统中所用到的器件是STC 公司的STC89C52 单片机、数字温度传感器DS18B20和无线芯片NFR24L01,测量结果用七段段LED数码管显示采集的数字信息,并利用单片机串行口,通过RS-232 总线及通信协议将采集的数据传送到PC 机,进行进一步的存档、处理,并对测量结果进行显示和存储。
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。
基于单片机的多点无线温度监控系统随着物联网技术的不断发展,无线传感器网络在各个领域都得到了广泛应用。
基于单片机的多点无线温度监控系统,不仅可以实现对多个温度点的实时监控,还可以通过无线方式传输监测数据,实现远程监控和管理。
本文将介绍基于单片机的多点无线温度监控系统的原理、设计和实现过程。
一、系统概述基于单片机的多点无线温度监控系统主要由传感器节点、信号处理单元、无线通信模块、监控中心等组成。
传感器节点负责采集温度数据,信号处理单元对采集的数据进行处理和存储,无线通信模块实现数据传输,监控中心则负责接收和显示监测数据。
二、系统设计1. 传感器节点设计传感器节点是系统的核心部分,负责采集温度数据。
为了实现多点监控,传感器节点需要设计成多个独立的模块,每个模块负责监测一个特定的温度点。
传感器节点的设计需要考虑传感器的选择、数据采集和处理电路的设计、以及无线通信模块的接口设计。
传感器节点采用数字温度传感器DS18B20进行温度采集,采集到的数据通过单片机进行处理和存储,然后通过无线通信模块进行数据传输。
2. 信号处理单元设计信号处理单元主要负责对传感器采集到的数据进行处理和存储。
传感器采集到的数据需要进行数字化处理,然后存储到单片机的内部存储器中。
传感器节点采用的是单片机AT89S52作为信号处理单元,通过单片机的A/D转换功能对温度数据进行数字化处理,然后存储到单片机的内部EEPROM中。
3. 无线通信模块设计无线通信模块主要负责将传感器节点采集到的数据传输到监控中心。
传感器节点采用的是nRF24L01无线模块,通过SPI接口与单片机进行通信,并实现数据的传输。
4. 监控中心设计三、系统实现传感器节点采用DS18B20数字温度传感器进行温度采集,通过单片机AT89S52进行数据处理和存储,然后通过nRF24L01无线模块实现数据的传输。
传感器节点的设计需要考虑功耗、尺寸和成本等因素,需要尽量减小功耗和尺寸,降低成本。
基于单片机的多点无线温度监控系统随着物联网技术的不断发展,无线传感器网络(WSN)在各个领域中的应用越来越广泛。
温度监控系统作为最基本的传感器网络应用之一,在工业控制、环境监测、医疗保健等领域中发挥着重要作用。
本文将介绍一种基于单片机的多点无线温度监控系统,通过这种系统可以实现对多个点位温度数据的实时监测和远程传输。
一、系统设计方案1. 系统硬件设计该温度监控系统的核心部件是基于单片机的无线温度传感器节点。
每个节点由温度传感器、微控制器(MCU)、无线模块和电源模块组成。
温度传感器选用DS18B20,它是一种数字温度传感器,具有高精度、数字输出和单总线通信等特点。
微控制器采用常见的ARM Cortex-M系列单片机,用于采集温度传感器的数据、控制无线模块进行数据传输等。
无线模块采用低功耗蓝牙(BLE)模块,用于与监控中心进行无线通信。
电源模块采用可充电锂电池,以确保系统的长期稳定运行。
系统的软件设计主要包括传感器数据采集、数据处理和无线通信等部分。
传感器数据采集部分通过单片机的GPIO口读取温度传感器的数据,并进行相应的数字信号处理。
数据处理部分对采集到的数据进行滤波、校正等处理,以保证数据的准确性和稳定性。
无线通信部分则通过BLE模块实现与监控中心的无线数据传输。
二、系统工作原理1. 温度传感器节点工作原理每个温度传感器节点通过温度传感器采集环境温度数据,然后通过单片机将数据处理成符合BLE通信协议的数据格式,最终通过BLE模块进行无线传输。
2. 监控中心工作原理监控中心通过接收来自各个温度传感器节点的温度数据,并进行数据解析和处理,最终在界面上显示出各个点位的温度数据。
监控中心还可以设置温度报警阈值,当某个点位的温度超过预设阈值时,监控中心会发出报警信息。
三、系统特点1. 多点监控:系统可以同时监测多个点位的温度数据,实现对多个点位的实时监控。
2. 无线传输:系统采用BLE无线模块进行数据传输,避免了布线的烦恼,使得系统的安装和维护更加便捷。
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。
基于单片机和WIFI的温度采集系统设计分析随着科技的不断发展,物联网技术在各个领域的应用越来越广泛。
基于单片机和WIFI 的温度采集系统是一种常见的应用,它可以实现远程温度监控和数据采集。
本文将针对此系统展开设计分析,探讨其原理、功能和实现方法。
一、系统原理基于单片机和WIFI的温度采集系统的原理比较简单。
它主要由三部分组成:温度传感器模块、单片机模块和WIFI模块。
温度传感器负责采集周围的温度数据,单片机负责对采集到的数据进行处理和分析,然后将处理后的数据发送给WIFI模块,通过WIFI模块可以将数据传输到远程服务器或者手机客户端。
二、系统功能基于单片机和WIFI的温度采集系统,具有以下几个主要功能:1. 温度采集功能:系统能够及时准确地采集周围的温度数据。
2. 数据处理功能:系统可以对采集到的数据进行处理和分析,比如可以计算出平均温度、最高温度、最低温度等。
3. 数据传输功能:系统可以通过WIFI模块将处理后的数据传输到远程服务器或者手机客户端。
4. 远程监控功能:用户可以通过手机客户端或者远程服务器实时监控温度数据。
5. 数据存储功能:系统可以将采集到的数据存储到远程服务器上,便于日后查看和分析。
三、系统实现方法基于单片机和WIFI的温度采集系统的实现方法主要分为硬件设计和软件设计两个部分。
1. 硬件设计硬件设计主要包括:温度传感器模块、单片机模块和WIFI模块。
(1)温度传感器模块:可以选择市面上常见的温度传感器,比如DS18B20、DHT11等,这些传感器可以直接输出数字信号,方便单片机采集和处理。
(2)单片机模块:常见的选择是使用Arduino系列的开发板,比如Arduino UNO、Arduino Mega等,这些开发板通用性强,易于编程和扩展。
(3)WIFI模块:市面上有很多种WIFI模块可以选择,比如ESP8266、ESP32等,这些模块具有良好的稳定性和通信速度,适合用于数据传输。
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不断发展,各种智能设备在生活中得到了广泛的应用。
而温度采集系统作为物联网中的一种重要应用,一直备受关注和研究。
本文将以基于单片机和WIFI的温度采集系统为研究对象,对其设计原理和系统分析进行深入探讨。
二、系统设计原理1. 系统功能基于单片机和WIFI的温度采集系统是一种用于实时采集环境温度数据并通过WIFI传输到监控平台的系统。
其主要功能包括温度采集、数据传输和实时监控。
2. 硬件设计在系统中,使用单片机作为控制核心,通过温度传感器采集环境温度数据,并通过WIFI模块将数据发送到监控平台。
单片机选用常用的STM32系列,温度传感器选用DS18B20型号,WIFI模块选用ESP8266。
3. 软件设计系统的软件设计主要包括单片机端的程序设计和监控端的数据接收与处理。
单片机端程序设计采用嵌入式C语言,实现温度数据的采集和WIFI模块的通信。
监控端数据接收与处理主要通过搭建服务器,接收来自WIFI模块发送的数据并进行处理和存储。
三、系统分析1. 系统优点基于单片机和WIFI的温度采集系统具有以下优点:(1)低成本:单片机和WIFI模块的成本低廉,可大规模实施;(2)实时性:系统采用WIFI传输数据,能够实现即时的温度监控;(3)灵活性:系统设计灵活,可根据实际需求定制不同的参数和功能。
2. 系统挑战基于单片机和WIFI的温度采集系统也存在一些挑战:(1)稳定性:WIFI连接可能受到信号干扰等问题,影响数据传输的稳定性;(2)功耗问题:WIFI模块的工作需要耗费一定的电能,系统需考虑功耗优化;(3)安全性:数据传输可能受到网络攻击等安全问题,系统需防范安全风险。
四、系统性能评估1. 温度采集精度经过实验测试,系统能够准确采集环境温度数据,并且具有较高的采集精度,满足实际应用需求。
2. 数据传输速率系统采用WIFI进行数据传输,在正常网络环境下能够实现较高的传输速率,实时监控效果良好。
1 总体方案设计 ............................................................................................................1.1 方案论证 .........................................................................................................1.1.1 传感器..................................................................................................1.1.2 主控部分..............................................................................................2 硬件电路的设计........................................................................................................2.1 电源电路 .........................................................................................................2.2 温度采集电路.................................................................................................2.2.1 DS18B20简介.......................................................................................2.2.2 电路设计..............................................................................................2.2.3 无线传输电路模块..............................................................................3 无线发送与接收电路................................................................................................3.1 无线发送电路.................................................................................................3.2 无线接收模块.................................................................................................4 显示电路 ....................................................................................................................4.1 字符型液晶显示模块.....................................................................................4.2 字符型液晶显示模块引脚.............................................................................4.3 字符型液晶显示模块内部结构.....................................................................5 单片机AT89S52.........................................................................................................5.1 AT89S52简介..................................................................................................5.2 AT89S52引脚说明..........................................................................................6 软件设计 ....................................................................................................................6.1 系统概述 .........................................................................................................6.2 程序设计流程图.............................................................................................6.3 温度传感器多点数据采集.............................................................................7.1 测试环境及工具.............................................................................................7.2 测试方法 .........................................................................................................7.3 测试结果分析.................................................................................................8 总结 ............................................................................................................................附录1:电路原理总图.................................................................................................附录2:发射部分主程序.............................................................................................附录3:接收部分主程序.............................................................................................参考文献 ..........................................................................................................................无线数据采集系统的设计与实现学生:XX指导教师:XX内容摘要:由于数据采集系统的应用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多、对测量的要求也越来越高,国内现在已有不少数据测量和采集的系统,但很多系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂,并且对测试环境要求较高等问题。
郑州大学毕业设计题目:基于51单片机的多点温湿度采集和无线传输系统指导教师:职称:专业:电子信息工程院(系):信息工程学院完成时间:基于51单片机的多点温湿度采集和无线传输系统摘要:本系统是基于51单片机的多点温湿度采集和无线传输系统,由两个发射模块与一个接收模块组成。
发射模块利用数字温湿度传感器DHT11采集环境温湿度数据并传送给STC89C52RC单片机,单片机进行数据处理后利用无线传输模块NRF24L01进行无线发送。
同时,NRF24L01具有接收功能,接收模块的NRF24L01将接收到的数据传给STC89C52RC单片机,最后用数字显示屏LCD1602将经过单片机处理后的温湿度数据显示出来。
本系统能够完成同时远距离采集两点温湿度并在系统终端进行显示的功能,以达到监测多点环境温湿度的目的。
结果表明,本系统能够方便、高效、及时地测量出两个采集点的温湿度。
关键词:STC89C52 数据处理无线传输温湿度Abstract: This is a multi-point temperature and humidity acquisition and wireless transmission system which is based on 51 single-chip microcomputer .it includes two transmitter modules and a receiver module. Transmission module use DHT11—digital temperature and humidity sensor to collect temperature and humidity data and transmit them to STC89C52RC micro-controller.The micro-controller process the data and use NRF24L01—the wireless transmission module to transmit data wirelessly.At the same time,NRF24L01 have the function of reception. NRF24L01 of the receiver module will transmit the received data to the STC89C52RC micro-controller, and finally use LCD1602—a digital display screen to display temperature and humidity data after the micro-controller process the received data. The system can complete simultaneously and remotely the collection of temperature and humidity and the display of data in terminal features.It achieved the purpose of monitoring multi-point temperature and humidity. The results show that the system can measure the two collection points of temperature and humidity conveniently, efficiently, and timely.Key word: STC89C52 data processing wireless transmission temperature and humidity目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 选题背景及意义 (1)1.3 国内外现状及发展趋势 (2)1.4 研究内容 (3)2 系统架构 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 主控模块 (5)3.1.1单片机的选择 (5)3.1.2 主控模块的硬件设计 (7)3.2 温湿度采集模块 (8)3.2.1 温湿度传感器的选择 (8)3.2.2温湿度采集模块的硬件设计 (9)3.3 无线传输模块 (10)3.3.1 无线传输模块的元器件选择 (10)3.3.2无线传输模块的硬件设计 (12)3.4 显示模块 (13)3.4.1 显示屏的选择 (13)3.4.2显示模块的硬件设计 (14)4 软件设计 (16)4.1 系统总体软件设计 (16)4.1.1 发射机的总体软件设计 (16)4.1.2 接收机的总体软件设计 (16)4.2 温湿度采集模块软件设计 (17)4.3 无线传输模块软件设计 (18)4.3.1 数据发送模块软件设计 (18)4.3.2 数据接收模块软件设计 (20)4.4 显示模块软件设计 (22)5系统的实现与测试 (23)5.1系统的实现 (23)5.2系统的调试 (25)结论 (29)致谢 (32)参考文献 (33)1绪论1.1引言工业农业在国民经济中占据着重要地位,温度和湿度是工农业生产中一项重要的生产指标。
基于单片机和WIFI的温度采集系统设计分析随着智能化时代的到来,越来越多的设备和系统以及单片机、传感器、WIFI等技术被广泛应用于各种行业中,温度采集系统也不例外。
温度采集系统是一种可以实时采集环境中温度数据的设备,应用于很多领域,如环境监测、工业自动化、医疗设备等。
本文主要介绍一种基于单片机和WIFI的温度采集系统设计方案。
该系统由硬件和软件两部分组成,硬件部分主要包括传感器、单片机和WIFI模块等,软件部分则是单片机和WIFI模块间的数据通信与处理。
1. 系统硬件设计系统硬件方案主要包括温度传感器、单片机、WIFI模块、电源以及显示模块等。
其中,温度传感器是核心部件,用于实时采集环境温度数据并传输给单片机;单片机则接受温度传感器采集到的数据,对数据进行处理,并将处理后的数据通过WIFI模块进行传输;WIFI 模块负责将采集到的数据上传至服务器,并将服务器返回的数据发送至单片机进行显示。
1.1 温度传感器温度传感器是用于测量空气、水等物体的温度的装置,常用的温度传感器有热电偶、铂电阻和半导体传感器等。
本系统采用半导体传感器,主要是因为半导体传感器具有测量范围宽、温度响应时间短、灵敏度高等特点。
同时,半导体传感器相对于其他传感器而言,具有成本较低的优势。
1.2 单片机本系统采用STM32单片机,主要是因为STM32单片机具有高速、高性能、低功耗和易于开发等特点。
STM32单片机广泛应用于工业控制、电力电子、汽车电子等领域,具有良好的稳定性和可靠性。
1.3 WIFI模块WIFI模块是本系统中必须的部件之一,其功能是实现单片机和服务器之间的数据通信。
本系统采用ESP8266 WIFI模块,主要是因为ESP8266具有成本低、性能稳定、易于开发等优点。
同时,采用ESP8266模块还可以减少开发难度,提高开发效率。
1.4 电源本系统电源可以采用USB电源供电或者使用锂电池供电。
在使用锂电池供电时,需要考虑电池的容量和电路的电流限制,以避免电路因电流过大而引起的故障。
基于单片机的多点温湿度检测系统设计光电信息工程专业毕业设计毕业论文本科毕业设计(论文) 题目:基于单片机的多点温湿度检测系统设计院(系)光电工程学院专业光电信息工程班级070107姓名苏波学号070107113导师刘宝元2011年6月10日基于单片机的多点温湿度检测系统设计摘要温湿度在线监控系统的应用是非常广泛的,例如,粮库、机房、档案馆等场所。
在这些场所,必须控制温度及相对湿度这两个物理量在一定的范围内,不能过高,也不能过低。
由于粮库、机房、档案馆等场所对于温湿度的特殊要求,这些地点需要装有温湿度在线监控系统,由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值,当系统监测到的温湿度值超过阈值时,自动启动空气温湿度调节设备;当环境温湿度值降到设定范围内,温湿度调节设备停止工作。
本文设计的多通道温、湿度检测系统利用单片机AT89C51作控制器,采用数字式传感器进行温湿度测量,实现多地点的温、湿度实时检测和显示功能,能方便地应用于各种温湿度检测场合。
关键词:仓库机房,温湿度传感器,单片机AT89S52AbstractTemperature and humidity-line monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other places.In these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too low.The grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning; When the ambient temperature and humidity values down to set the range, temperature and humidity conditioning stopped working.This design of multi-channel temperature and humidity detection system using microcontroller AT89C51 as the controller, the use of digital sensor for temperature and humidity measurements, multi-site temperature, humidity, and display real-time detection can be easily applied to a variety of temperature and humidity testing occasions .Key words: storage room, temperature and humidity sensors, microcontroller AT89S52II目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2 国内外发展情况 (1)1.3 系统的主要性能指标 (2)1.4 主要工作任务 (2)1.5 本章小结 (7)2 系统方案选择和工作原理 (3)2.1 系统综述 (3)2.2 系统设计方案选择 (4)2.3 系统工作原理 (4)2.4 本章小结 (5)3系统硬件设计 (6)3.1 AT89S52构成的最小系统 (6)3.1.1 晶振电路 (6)3.1.2复位电路 (7)3.2 温湿度传感器的选择 (7)3.2.1 温湿测量相关概念 (8)3.2.2 温湿度传感器的选择 (9)3.2.3 SHT11的工作原理 (10)3.2.4 SHT11的传输特性 (12)II3.2.5 2I C总线简介 (13)3.3 温湿度测量电路的设计 (14)3.4 显示电路设计 (4)3.5 报警电路设计 (7)3.6 键盘电路设计 (8)3.7 本章小结 (9)4.系统软件设计 (20)主程序流程图 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)毕业设计(论文)知识产权声明 (24)毕业设计(论文)独创性声明 (25)附录 (46)附录A系统仿真图 (56)附录B系统实物图 (27)IV1 绪论1 绪论1.1 研究背景及意义防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。
基于单片机的多点无线温度监控系统随着科技的不断发展,无线传感器网络技术在各个领域得到了广泛的应用。
基于单片机的多点无线温度监控系统在工业、农业、医疗等领域起到了重要的作用。
本文将介绍一种基于单片机的多点无线温度监控系统,旨在实现对多个点位温度数据的实时监测和远程传输,为用户提供及时、准确的温度信息,以保障生产和生活的安全。
一、系统的总体设计1. 系统整体结构基于单片机的多点无线温度监控系统由多个温度传感器节点和一个数据采集中心组成。
每个温度传感器节点负责采集一个点位的温度数据,并通过无线方式发送给数据采集中心。
数据采集中心接收到传感器节点的数据后,经过处理和存储后可以通过网络接口实现远程监测和管理。
2. 系统功能模块二、传感器节点设计1. 传感器选择在设计传感器节点时,需要选择一款性能稳定、精度高的温度传感器。
常用的温度传感器有DS18B20、DHT11等,可以根据具体需求选择合适的传感器。
2. 单片机选择传感器节点的核心控制器一般选择单片机进行控制和处理,常用的单片机有AVR、STM32等。
根据系统的实际需求和功能要求选择合适的单片机。
3. 无线通讯模块传感器节点需要配备无线通讯模块,常用的无线通讯模块有nRF24L01、ESP8266等,用于将采集到的温度数据发送给数据采集中心。
4. 电源管理传感器节点需要考虑电源管理的问题,一般可以采用锂电池供电,也可以考虑使用太阳能板等可再生能源供电。
三、数据采集中心设计1. 数据接收模块数据采集中心可以运用单片机进行数据处理和存储,根据具体需求选择相应的单片机进行控制。
数据采集中心需要配备存储模块,用于存储接收到的温度数据,一般可以选择SD卡、Flash等存储设备。
4. 网络接口模块数据采集中心需要配备网络接口模块,用于实现对温度数据的远程监测和管理,可以选择Wifi、以太网等网络接口。
四、系统工作原理1. 传感器节点工作原理传感器节点通过温度传感器采集周围环境的温度数据,经过单片机处理后通过无线通讯模块发送给数据采集中心,完成数据的采集和传输。
毕业设计题目:基于51单片机的多点温湿度采集和无线传输系统毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文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。
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。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。
4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订指导教师评价:一、撰写(设计)过程1、学生在论文(设计)过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性;技术线路的可行性;设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文(设计)期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)指导教师:(签名)单位:(盖章)年月日评阅教师评价:一、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩:□优□良□中□及格□不及格(在所选等级前的□内画“√”)评阅教师:(签名)单位:(盖章)年月日教研室(或答辩小组)及教学系意见教研室(或答辩小组)评价:一、答辩过程1、毕业论文(设计)的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文(设计)质量1、论文(设计)的整体结构是否符合撰写规范?□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文(设计)任务(包括装订及附件)?□优□良□中□及格□不及格三、论文(设计)水平1、论文(设计)的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意?设计是否有创意?□优□良□中□及格□不及格3、论文(设计说明书)所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩:□优□良□中□及格□不及格教研室主任(或答辩小组组长):(签名)年月日教学系意见:系主任:(签名)年月日基于51单片机的多点温湿度采集和无线传输系统摘要:本系统是基于51单片机的多点温湿度采集和无线传输系统,由两个发射模块与一个接收模块组成。
发射模块利用数字温湿度传感器DHT11采集环境温湿度数据并传送给STC89C52RC单片机,单片机进行数据处理后利用无线传输模块NRF24L01进行无线发送。
同时,NRF24L01具有接收功能,接收模块的NRF24L01将接收到的数据传给STC89C52RC单片机,最后用数字显示屏LCD1602将经过单片机处理后的温湿度数据显示出来。
本系统能够完成同时远距离采集两点温湿度并在系统终端进行显示的功能,以达到监测多点环境温湿度的目的。
结果表明,本系统能够方便、高效、及时地测量出两个采集点的温湿度。
关键词:STC89C52 数据处理无线传输温湿度Abstract: This is a multi-point temperature and humidity acquisition and wireless transmission system which is based on 51 single-chip microcomputer .it includes two transmitter modules and a receiver module. Transmission module use DHT11—digital temperature and humidity sensor to collect temperature and humidity data and transmit them to STC89C52RC micro-controller.The micro-controller process the data and use NRF24L01—the wireless transmission module to transmit data wirelessly.At the same time,NRF24L01 have the function of reception. NRF24L01 of the receiver module will transmit the received data to the STC89C52RC micro-controller, and finally use LCD1602—a digital display screen to display temperature and humidity data after the micro-controller process the received data. The system can complete simultaneously and remotely the collection of temperature and humidity and the display of data in terminal features.It achieved the purpose of monitoring multi-point temperature and humidity. The results show that the system can measure the two collection points of temperature and humidity conveniently, efficiently, and timely.Key word: STC89C52 data processing wireless transmission temperature and humidity目录1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2 选题背景及意义 (1)1.3 国内外现状及发展趋势 (2)1.4 研究内容 (3)2 系统架构 (4)3 系统硬件设计 (5)3.1 主控模块 (5)3.1.1单片机的选择 (5)3.1.2 主控模块的硬件设计 (7)3.2 温湿度采集模块 (8)3.2.1 温湿度传感器的选择 (8)3.2.2温湿度采集模块的硬件设计 (9)3.3 无线传输模块 (10)3.3.1 无线传输模块的元器件选择 (10)3.3.2无线传输模块的硬件设计 (12)3.4 显示模块 (13)3.4.1 显示屏的选择 (13)3.4.2显示模块的硬件设计 (14)4 软件设计 (16)4.1 系统总体软件设计 (16)4.1.1 发射机的总体软件设计 (16)4.1.2 接收机的总体软件设计 (16)4.2 温湿度采集模块软件设计 (17)4.3 无线传输模块软件设计 (18)4.3.1 数据发送模块软件设计 (18)4.3.2 数据接收模块软件设计 (20)4.4 显示模块软件设计 (22)5系统的实现与测试 (23)5.1系统的实现 (23)5.2系统的调试 (25)结论 (29)致谢 (32)参考文献 (33)1绪论1.1引言工业农业在国民经济中占据着重要地位,温度和湿度是工农业生产中一项重要的生产指标。