wifi的数据采集传输系统开发
摘 要 随着网络技术的不断发展，以及各种PC机手机等的普及，人们希望数据之间的传输能够更加方便快捷。Wifi通信技术的发展很有效的解决了这个问题，人们可以通过无线局域网直接进行数据交互。Wifi通信技术的发展在生活中得到了越来越多的应用。WI-FI是一种可以将PC机、手持设备（手机，平板等）等终端以无线的方式进行连接的技术，事实上他是一个高频无线电信号。WiFi技术不仅在生活中应用广泛，科技领域当今各种智能化控制无不依赖无线数据传输，既可以大大节省布线成本，又可以大大解放活动范围，不在受限于线。目前人们越来越多的采用单片机来对一些工业控制系统中的如温度，液位等进行检测与控制，单片机具有高集成度，体积小，可靠，控制功能强，成本低，易扩展等优点，所以本设计采用以PC机作为上位机，单片机作为下位机，单片机作为采集模块，采集温度，然后传输给MCGS，MCGS中一旦温度达到报警条件即通过串口发送数据给WIFI模块，WIFI模块将串口数据转换为WIFI信号发送出去，另一台电脑以WIFI信号接收此数据并显示出来。
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第1章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 问题的提出及研究意义 2
1.3 国内外发展现状 2
1.4 应用 3
系统总体设计 4
2.1 硬件电路设计思路 4
2.2 软件设计思路 5
硬件系统设计 6
3.1 单片机模块设计 6
3.1.1 单片机介绍 6
3.1.2 复位及复位电路 8
3.1.3 时钟电路 8
3.1.4 温度传感器模块 9
3.2 PC机模块设计 10
3.3 串口转WIFI模块设计 11
3.3.1 模块介绍 11
3.3.2 模块特点 12
3.3.3 模块基本参数 12
3.3.4 引脚定义 14
3.3.5 机械尺寸 16
3.3.6 开发套件 16
3.3.7 模块功能描述
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
17
3.3.8 无线组网方式 18
软件系统设计 20
4.1 单片机软件系统设计 20
4.1.1 单片机系统需求分析 20
4.1.2 单片机系统程序设计 20
4.2 PC机1模块软件设计 22
4.3 MCGS模块软件设计 23
4.3.1 MCGS模块功能需求分析 23
4.3.2 MCGS用户界面设计 23
4.3.3 MCGS策略设计 23
4.3.4 MCGS串口设备设计 24
4.4 WIFI模块软件设计 25
系统调试 26
5.1 WIFI模块的调试 26
5.1.1 硬件连接及设置 26
5.1.2 数据首发调试 28
5.2 单片机模块的调试 29
5.2.1 单片机与PC机和温度传感器的硬件连接 29
5.2.2 单片机与PC机数据收发调试 30
5.3 MCGS模块调试 32
5.3.1 MCGS发送报警信息 32
5.3.2 MCGS接收单片机温度值调试 33
5.4 总体调试 33
5.4.1 系统总体硬件连接 33
5.4.2 总体系统数据收发调试 34
总结与展望 35
6.1 总结 35
6.2 展望 36
致谢 37
参考文献 38
附录A 单片机下位机程序 41
附录B 翻译 48
第1章 绪论
1.1 选题背景
现如今，智能控制系统的不断发展，比如工业数据采集、照明及环境控制、背景音乐及家庭影院等系统，都离不开数据的交互传输，系统之间的数据传输占据着很重要的地位，而现今主要的数据传输方式还是有线的方式，有线控制：这是一种总线控制方式，主要通过总线，对其他外围设备进行控制[1]。在各种有线数据传输方式中，数据的传输载体大多是光纤，同轴电缆或者双绞线。然而毕竟布线是有限制的，比如在极其恶劣的环境下，或者对信号干扰强，或者是对线有腐蚀性等等都不适合通过有线的方式传输，而且有时距离较远时对成本也是需要考虑在内的因素。所以应运而生了无线传输的方式，即无线控制，无线控制是利用无线设备，取代总线角色，进而对远端设备进行远程无线控制[2]。
无线技术主要可分为红外技术、射频技术、蓝牙技术、WIFI技术和ZigBee技术，其中射频技术成本低廉、穿透性较好，已经很成熟，但安全性差、抗扰动性差，且目前绝大部分应用只能单向通讯[3]。红外技术也比较成熟，但必须直线视距连接，限制性太大，比如遥控器隔着东西就无法调台，并不完全满足我们的需求。ZigBee技术和蓝牙技术都属于IEEE802．15协议，在一定范围内相同，但各自的特点决定了其应用的重点仍有部分不同，蓝牙更适合于语音业务和数据量需求高的业务，如移动电话、耳机等。ZigBee作为一种低速率低能耗、低成本的技术更适合应用于安保、系统家庭自动化等。本次毕业设计我们选用的是WIFI技术。WIFI技术以无线方式可以将PC机、手持设备（pad、手机等）等终端互相连接，事实上它是一个高频无线电信号。WIFI技术的优点注定他的应用将会很广泛，它的无线电波覆盖范围广，能达到100米，相比蓝牙的15米可见一斑，其次虽然无线质量不是很好，安全性比蓝牙差一些，但是其传输速度非常快，完全符合个人或者社会的信息化要求。其次厂商不需要进行大量的网络布线接入，秩序在人口密集处设置热点，用户将移动终端置于范围内即可使用热点，方便快捷低成本。
随着集成电路技术的不断发展，微型计算机机的开发与应用已经很成熟，微型计算机已经成为智能控制系统中不可或缺的一部分，在实际应用中往往需要已多台单片机作为下位机，一台PC机作为上位机进行数据处理控制，形成集中控制管理系统。
本次毕业设计选题为“基于WIFI的无线数据采集传输系统设计”，以一台STC89C52RC单片机作为下位机，一台PC机作为上位机进行数据接收设计。深入学习和研究了无线通信相关的知识，为以后的工作积累了丰富的知识。
1.2 问题的提出以及研究意义
现如今单片机技术与PC机技术日趋发展，PC机具有较强的检测及控制作用，而单片机具有快速灵活的控制特点，实现PC机与单片机的通信如果只单单依靠串口完成，将会大大限制他们作用的发挥，尤其是在一些远距离或者比较危险的环境下的控制应用。
在无线局域网发明之前，人们要想进行无线通信，必须要先用铜绞线物理线缆组建成一个通路，后来为了提高效率，改进发明了光纤，然而这种有线网络无论组件，拆装或者维修改进等都相当困难复杂，而且成本高，于是无线局域网WLAN应运而生。
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第1章 绪论 1
1.1 选题背景 1
1.2 问题的提出及研究意义 2
1.3 国内外发展现状 2
1.4 应用 3
系统总体设计 4
2.1 硬件电路设计思路 4
2.2 软件设计思路 5
硬件系统设计 6
3.1 单片机模块设计 6
3.1.1 单片机介绍 6
3.1.2 复位及复位电路 8
3.1.3 时钟电路 8
3.1.4 温度传感器模块 9
3.2 PC机模块设计 10
3.3 串口转WIFI模块设计 11
3.3.1 模块介绍 11
3.3.2 模块特点 12
3.3.3 模块基本参数 12
3.3.4 引脚定义 14
3.3.5 机械尺寸 16
3.3.6 开发套件 16
3.3.7 模块功能描述
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
17
3.3.8 无线组网方式 18
软件系统设计 20
4.1 单片机软件系统设计 20
4.1.1 单片机系统需求分析 20
4.1.2 单片机系统程序设计 20
4.2 PC机1模块软件设计 22
4.3 MCGS模块软件设计 23
4.3.1 MCGS模块功能需求分析 23
4.3.2 MCGS用户界面设计 23
4.3.3 MCGS策略设计 23
4.3.4 MCGS串口设备设计 24
4.4 WIFI模块软件设计 25
系统调试 26
5.1 WIFI模块的调试 26
5.1.1 硬件连接及设置 26
5.1.2 数据首发调试 28
5.2 单片机模块的调试 29
5.2.1 单片机与PC机和温度传感器的硬件连接 29
5.2.2 单片机与PC机数据收发调试 30
5.3 MCGS模块调试 32
5.3.1 MCGS发送报警信息 32
5.3.2 MCGS接收单片机温度值调试 33
5.4 总体调试 33
5.4.1 系统总体硬件连接 33
5.4.2 总体系统数据收发调试 34
总结与展望 35
6.1 总结 35
6.2 展望 36
致谢 37
参考文献 38
附录A 单片机下位机程序 41
附录B 翻译 48
第1章 绪论
1.1 选题背景
现如今，智能控制系统的不断发展，比如工业数据采集、照明及环境控制、背景音乐及家庭影院等系统，都离不开数据的交互传输，系统之间的数据传输占据着很重要的地位，而现今主要的数据传输方式还是有线的方式，有线控制：这是一种总线控制方式，主要通过总线，对其他外围设备进行控制[1]。在各种有线数据传输方式中，数据的传输载体大多是光纤，同轴电缆或者双绞线。然而毕竟布线是有限制的，比如在极其恶劣的环境下，或者对信号干扰强，或者是对线有腐蚀性等等都不适合通过有线的方式传输，而且有时距离较远时对成本也是需要考虑在内的因素。所以应运而生了无线传输的方式，即无线控制，无线控制是利用无线设备，取代总线角色，进而对远端设备进行远程无线控制[2]。
无线技术主要可分为红外技术、射频技术、蓝牙技术、WIFI技术和ZigBee技术，其中射频技术成本低廉、穿透性较好，已经很成熟，但安全性差、抗扰动性差，且目前绝大部分应用只能单向通讯[3]。红外技术也比较成熟，但必须直线视距连接，限制性太大，比如遥控器隔着东西就无法调台，并不完全满足我们的需求。ZigBee技术和蓝牙技术都属于IEEE802．15协议，在一定范围内相同，但各自的特点决定了其应用的重点仍有部分不同，蓝牙更适合于语音业务和数据量需求高的业务，如移动电话、耳机等。ZigBee作为一种低速率低能耗、低成本的技术更适合应用于安保、系统家庭自动化等。本次毕业设计我们选用的是WIFI技术。WIFI技术以无线方式可以将PC机、手持设备（pad、手机等）等终端互相连接，事实上它是一个高频无线电信号。WIFI技术的优点注定他的应用将会很广泛，它的无线电波覆盖范围广，能达到100米，相比蓝牙的15米可见一斑，其次虽然无线质量不是很好，安全性比蓝牙差一些，但是其传输速度非常快，完全符合个人或者社会的信息化要求。其次厂商不需要进行大量的网络布线接入，秩序在人口密集处设置热点，用户将移动终端置于范围内即可使用热点，方便快捷低成本。
随着集成电路技术的不断发展，微型计算机机的开发与应用已经很成熟，微型计算机已经成为智能控制系统中不可或缺的一部分，在实际应用中往往需要已多台单片机作为下位机，一台PC机作为上位机进行数据处理控制，形成集中控制管理系统。
本次毕业设计选题为“基于WIFI的无线数据采集传输系统设计”，以一台STC89C52RC单片机作为下位机，一台PC机作为上位机进行数据接收设计。深入学习和研究了无线通信相关的知识，为以后的工作积累了丰富的知识。
1.2 问题的提出以及研究意义
现如今单片机技术与PC机技术日趋发展，PC机具有较强的检测及控制作用，而单片机具有快速灵活的控制特点，实现PC机与单片机的通信如果只单单依靠串口完成，将会大大限制他们作用的发挥，尤其是在一些远距离或者比较危险的环境下的控制应用。
在无线局域网发明之前，人们要想进行无线通信，必须要先用铜绞线物理线缆组建成一个通路，后来为了提高效率，改进发明了光纤，然而这种有线网络无论组件，拆装或者维修改进等都相当困难复杂，而且成本高，于是无线局域网WLAN应运而生。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/2923.html
