stm32f103的蓝牙无线温度传送器设计(附件)【字数：9189】
摘 要本课题设计的这种类型的蓝牙无线温度传送器控制系统的主控核心选用STM32微处理器，能够实现水温快速调节、温度设置、水温无线遥控以及水温高清显示等功能。在程序软件设计上，本课题将每一项预期需求指标通过C语言代码进行完成，分别构建了主程序、LCD1602液晶屏显示子程序、温度检测子程序、有源蜂鸣器子程序、无线数据收发子程序和继电器控制子程序等部分，通过灵活稳定的软件流程，实现了软硬件的联合工作。这种型号的蓝牙无线温度传送器系统在实现方案上，以STM32微处理器作为关键部分，结合了参数显示电路、温度传感器电路、报警电路、HC-05蓝牙通信电路和继电器驱动电路等部分，经过多次的优化和改进之后，将每一个硬件电路模块实现了最佳的连接，使得最终呈现出的硬件电路可以高效灵活工作。最后通过无数次优化和改进，呈现出了出色的性能指标和低廉的研发成本。
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙无线温度传送器的发展背景 1
（二） 蓝牙无线温度传送器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙无线温度传送器的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） DS18B20温度检测器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 5
（六） 蓝牙通信模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 6
（三） 温度传感器电路设计 7
（四） 报警信号生成电路设计 7
（五） 蓝牙无线通信电路设计 8
（六） 加热器驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 蓝牙无线温度传送器的主程序流程设计 10
（二） 液晶显示子程序流程设计 11
（三） 温度检测子程序流程设计 11
（四） 报警声输出子程序流程设计 13
（五） 蓝牙模块驱动子程序流程设计 13
五、 实物制作与安装 16
总结 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
蓝牙无线温度传送器的发展背景
本次论文将要研究的是一种能够实现高清显示参数、对温度的高精度检测、产生报警、无线通信和继电器控制等目标的系统，之所以提出这个课题，需要从该类型系统的发展历史说起。目前市面上很多中高端性能的蓝牙无线温度传送器都是使用微处理器作为主控，这类实现方案已在业内得到了广泛的普及，由于这种实现方法成本低廉另外升级维护方便，所以得到了工程师的一致认可。通过对多款高档产品资料进行查阅可以看出，在硬件实现方案上，高端产品全部使用的是更高性能的主控芯片，如ARM、数字信号处理器等，而低档次产品使用的则是传统的八位微处理器，这之间的差距很明显，结合目前的蓝牙无线温度传送器市场来说，高端产品的核心设计技术掌握在个别研发者手中，所以售价较高，还无法进行普及。综合蓝牙无线温度传送器控制系统的整体发展历程来看，过去出现在市面上的优秀产品有特别多的相似处，首先在实现方案上来说，在不同时间阶段，研发人员所使用的设计方案有很大差别，但全是当时最为流行的关键技术，在上世纪六七十年代，当时的研发方案主要是以晶体管技术作为基础，电路体积庞大，蓝牙无线温度传送器所表现出的性能可以适合当时用户的需求。在蓝牙无线温度传送器发展历史中，以控制芯片和PLC作为主控的系统最普遍，这两类实现方案有着显著的差别，应用系统也不同，这其中以控制器作为主控的蓝牙无线温度传送器系统主要在生活中较为常用，它的内部结构简单，设计经费相对较低，而以可编程控制器担任主控核心实现的蓝牙无线温度传送器主要应用在工业控制环境中，因为工控场合条件较为恶劣，强磁强热等条件会对简单的微处理器造成严重的干扰，使它没有办法正常工作，而可编程控制器因为里面含有强大的防干扰措施，所以可以稳定工作运行，通过这种方法实现的蓝牙无线温度传送器，无论是在研发成本还是器件成本上，都要高出来特别多，所以差不多不会应用在生活中。
蓝牙无线温度传送器的国内外发展现状
目前国外对蓝牙无线温度传送器的研究内容主要放在了通过高性能的片上系统来实现其全部功能，由于中高端的蓝牙无线温度传送器如今在市面上已非常普遍，因此根据当前的科学发展现状，工程师不再将过多的精力投入到怎样突破现状，目前市面上大多数的上乘蓝牙无线温度传送器产品需要进口，重要技术被国外个别研发机构掌握，从而价格迟迟降不下来，因此内地所需要集中精力刻苦钻研，须要将蓝牙无线温度传送器的重点技术进行掌握，才可以大批量地将高端产品推向市面，从而具备更明显的竞争实力。
本文主要研究内容
本论文以蓝牙无线温度传送器作为研究目标，通过对其各项初期功能需求的推敲，确定了STM32微处理器的主控地位，接下来需要对这种类型的蓝牙无线温度传送器系统的硬件电路系统以及软件系统的配置，为了可以更加合理的对各项功能指标进行研发，本课题须要对如下内容进行设计：
1、实现STM32微处理器对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、实现温度检测电路的设计，通过STM32微处理器的控制，能够实现对温度数据的快速采集；
3、配置报警信号输出电路，以有源蜂鸣器作为核心元器件，通过MOSFET管的功率放大，使得STM32微处理器能够实现对报警信号的输出控制；
4、设计蓝牙无线通信电路，以HC05型蓝牙模块作为核心模块，通过STM32微处理器构建UART总线，使其能够驱动蓝牙电路实现无线数据收发；
5、设计继电器驱动电路，通过微处理器GPIO管脚的灵活控制，能够实现对继电器的启闭控制；
方案设计及元器件选择
蓝牙无线温度传送器的方案设计
在对这种类型的蓝牙无线温度传送器系统的硬件电路进行设计之前，首先需要对整个系统的实现方案进行研发，通过系统方案来对整个硬件系统的研发方案进行指导，下列图片是通过Visio绘制的蓝牙无线温度传送器控制系统框图，整个蓝牙无线温度传送器系统将以STM32微处理器作为核心部分，实现对每个电路模块的控制，LCD1602液晶屏电路、温度检测电路、蜂鸣器电路、蓝牙通信电路和继电器驱动电路等子电路将在微处理器的控制下完整自身正常运行。继电器用于模拟加热器工作，在单片机控制下当其闭合表示加热器工作，而断开时表示加热器不工作；蜂鸣器电路用于实现报警信号发出，当当前水温超过设置温度时单片机将驱动该电路发出蜂鸣报警信号；液晶屏采用LCD1602，用于实现当前水温、设置水温以及加热器的工作状态显示；水温检测模块采用DS18B20传感器，用于实现对水温的检测；蓝牙电路采用HC05模块，用于实现将检测到的水温值发送给手机，并接收手机发来的水温控制指令；按键电路用于实现对水温设置值的调节。
目录
一、 引言 1
（一） 蓝牙无线温度传送器的发展背景 1
（二） 蓝牙无线温度传送器的国内外发展现状 1
（三） 本文主要研究内容 1
二、 方案设计及元器件选择 3
（一） 蓝牙无线温度传送器的方案设计 3
（二） STM32微处理器简介 3
（三） LCD1602显示器简介 4
（四） DS18B20温度检测器简介 4
（五） 有源蜂鸣器简介 5
（六） 蓝牙通信模块简介 5
三、 系统硬件设计 6
（一） 最小系统电路设计 6
（二） 参数显示电路设计 6
（三） 温度传感器电路设计 7
（四） 报警信号生成电路设计 7
（五） 蓝牙无线通信电路设计 8
（六） 加热器驱动电路设计 9
四、 系统软件设计 10
（一） 蓝牙无线温度传送器的主程序流程设计 10
（二） 液晶显示子程序流程设计 11
（三） 温度检测子程序流程设计 11
（四） 报警声输出子程序流程设计 13
（五） 蓝牙模块驱动子程序流程设计 13
五、 实物制作与安装 16
总结 19 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
参考文献 20
致 谢 21
附录一 原理图 22
附录二 PCB图 23
附录三 元件列表 24
附录四 程序 25
引言
蓝牙无线温度传送器的发展背景
本次论文将要研究的是一种能够实现高清显示参数、对温度的高精度检测、产生报警、无线通信和继电器控制等目标的系统，之所以提出这个课题，需要从该类型系统的发展历史说起。目前市面上很多中高端性能的蓝牙无线温度传送器都是使用微处理器作为主控，这类实现方案已在业内得到了广泛的普及，由于这种实现方法成本低廉另外升级维护方便，所以得到了工程师的一致认可。通过对多款高档产品资料进行查阅可以看出，在硬件实现方案上，高端产品全部使用的是更高性能的主控芯片，如ARM、数字信号处理器等，而低档次产品使用的则是传统的八位微处理器，这之间的差距很明显，结合目前的蓝牙无线温度传送器市场来说，高端产品的核心设计技术掌握在个别研发者手中，所以售价较高，还无法进行普及。综合蓝牙无线温度传送器控制系统的整体发展历程来看，过去出现在市面上的优秀产品有特别多的相似处，首先在实现方案上来说，在不同时间阶段，研发人员所使用的设计方案有很大差别，但全是当时最为流行的关键技术，在上世纪六七十年代，当时的研发方案主要是以晶体管技术作为基础，电路体积庞大，蓝牙无线温度传送器所表现出的性能可以适合当时用户的需求。在蓝牙无线温度传送器发展历史中，以控制芯片和PLC作为主控的系统最普遍，这两类实现方案有着显著的差别，应用系统也不同，这其中以控制器作为主控的蓝牙无线温度传送器系统主要在生活中较为常用，它的内部结构简单，设计经费相对较低，而以可编程控制器担任主控核心实现的蓝牙无线温度传送器主要应用在工业控制环境中，因为工控场合条件较为恶劣，强磁强热等条件会对简单的微处理器造成严重的干扰，使它没有办法正常工作，而可编程控制器因为里面含有强大的防干扰措施，所以可以稳定工作运行，通过这种方法实现的蓝牙无线温度传送器，无论是在研发成本还是器件成本上，都要高出来特别多，所以差不多不会应用在生活中。
蓝牙无线温度传送器的国内外发展现状
目前国外对蓝牙无线温度传送器的研究内容主要放在了通过高性能的片上系统来实现其全部功能，由于中高端的蓝牙无线温度传送器如今在市面上已非常普遍，因此根据当前的科学发展现状，工程师不再将过多的精力投入到怎样突破现状，目前市面上大多数的上乘蓝牙无线温度传送器产品需要进口，重要技术被国外个别研发机构掌握，从而价格迟迟降不下来，因此内地所需要集中精力刻苦钻研，须要将蓝牙无线温度传送器的重点技术进行掌握，才可以大批量地将高端产品推向市面，从而具备更明显的竞争实力。
本文主要研究内容
本论文以蓝牙无线温度传送器作为研究目标，通过对其各项初期功能需求的推敲，确定了STM32微处理器的主控地位，接下来需要对这种类型的蓝牙无线温度传送器系统的硬件电路系统以及软件系统的配置，为了可以更加合理的对各项功能指标进行研发，本课题须要对如下内容进行设计：
1、实现STM32微处理器对LCD1602液晶屏的驱动控制，能够准确无误地将字符显示在液晶屏幕上；
2、实现温度检测电路的设计，通过STM32微处理器的控制，能够实现对温度数据的快速采集；
3、配置报警信号输出电路，以有源蜂鸣器作为核心元器件，通过MOSFET管的功率放大，使得STM32微处理器能够实现对报警信号的输出控制；
4、设计蓝牙无线通信电路，以HC05型蓝牙模块作为核心模块，通过STM32微处理器构建UART总线，使其能够驱动蓝牙电路实现无线数据收发；
5、设计继电器驱动电路，通过微处理器GPIO管脚的灵活控制，能够实现对继电器的启闭控制；
方案设计及元器件选择
蓝牙无线温度传送器的方案设计
在对这种类型的蓝牙无线温度传送器系统的硬件电路进行设计之前，首先需要对整个系统的实现方案进行研发，通过系统方案来对整个硬件系统的研发方案进行指导，下列图片是通过Visio绘制的蓝牙无线温度传送器控制系统框图，整个蓝牙无线温度传送器系统将以STM32微处理器作为核心部分，实现对每个电路模块的控制，LCD1602液晶屏电路、温度检测电路、蜂鸣器电路、蓝牙通信电路和继电器驱动电路等子电路将在微处理器的控制下完整自身正常运行。继电器用于模拟加热器工作，在单片机控制下当其闭合表示加热器工作，而断开时表示加热器不工作；蜂鸣器电路用于实现报警信号发出，当当前水温超过设置温度时单片机将驱动该电路发出蜂鸣报警信号；液晶屏采用LCD1602，用于实现当前水温、设置水温以及加热器的工作状态显示；水温检测模块采用DS18B20传感器，用于实现对水温的检测；蓝牙电路采用HC05模块，用于实现将检测到的水温值发送给手机，并接收手机发来的水温控制指令；按键电路用于实现对水温设置值的调节。
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