单片机及gsm模块的远程温度采集系统设计(附件)【字数:10829】
摘 要科学技术的进步,人们对自身生产实践能力的要求也在不断提高,对于某些对温度要求苛刻的厂房、温室、仓库等空间环境,以及某些人无法涉足的恶劣环境,运用传统的检测方法检测温度不切实际。本设计针对这些问题,设计方案运用单片机作为核心处理器,控制无线模块以发送短信的方式将温度传感器采集的数据无线传输给用户,完全颠覆了传统温度检测的方法。本设计使用51系列单片机控制的GSM模块发送短消息到用户终端,实现对某个空间环境进行远程温度监控,因此监测温度的用户终端也不仅仅局限于个人电脑,它还可以是像手机这样的可以接收短信的移动终端。本设计中运用的GSM短消息温度监测系统,该系统避免了常规设备人机界面不友好和控制功能单一的弊端,达到了从数据采集、短信获知、自动报警的智能监控的要求。
目 录
第一章 引言 1
1.1选题的的目的和意义 1
1.2国内与国外的发展状况 1
1.3方案设计的可行性 2
第二章 方案的论证与选择 3
2.1系统可选方案与实际选择 3
2.2系统总方案选择 5
第三章 系统整体架构分析 7
3.1 STC89C52单片机 7
3.2 DS18B20原理介绍 10
3.3 TC35i介绍 13
3.4 LCD液晶显示屏显示温度 13
第四章 软件设计 16
4.1 串口通讯原理 16
4.2短消息开发 19
4.3温度采集模块设计 20
4.4数据传输模块设计 21
第五章 硬件调试与软件仿真 22
5.1电路仿真 22
5.2 硬件测试 23
结束语 26
致谢 27
参考文献 28
附录A 29
附录B 30
第一章 引言
1.1选题的的目的和意义
电子信息时代的迅速发展,使得无线数据传输系统被应用到人们的生产生活之中。如今人们对智能设备的依赖度越来越高,无线检测网络的出现大大提到了设备的智能性,因此无线通信监测环境参数的系统被人们广泛应用。由于 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
温度在现实生活中非常重要,最基本的了解环境温度一般就地测量即可,但某些特殊环境人可能无法到达这些地方就不得不对温度进行无线监测,不光是这一点,还有那些对温度要求极高的环境,就需要我们能够实时并准确获知其温度参数。因此,考虑到以上特殊情况运用无线通讯模块对温度等信息数据进行采集的方式显得尤为经济和高效,完全符合了人们在生产实践中的要求。就拿实际生活中的例子来说,武器装备的存储对温度的要求就很高,温度一旦超出正常值,就会影响武器装备的使用寿命,严重的可能将损坏武器装备。再看看那些传统的温度检测设备,其成本高体积大的诟病显露无疑,在很多场合根本无法实际应用。即便可以部署在一些要求相对较低的工业现场,但它不具备灵活改变测量地点的能力,使得系统很难再次重新部署。通过两者的灵活性和成本的对比,无线传输的温控系统存在着巨大优势,因而它将成为目前和未来人们研究的方向。
如今温度检测涉及之广,几乎覆盖了我们生产生活的各个地方。社会的快速发展人们物质需求也在日益增长,常规的温度检测设备已经无法满足人们的生产生活要求,代之以新型无线温度传输的智能设备出现在我们的生活中。无线传输系统使得距离不再成为阻隔双方信息交流的问题,使得要监测的空间环境和监控中心独立开来,信息与用户之间用无线传输进行传递。无线传输的信息通路比较多元化,使得数据传输、物理量监测、系统控制等集成为一体,从而实现点对网式的数据传输,颠覆了常规的点对点的信息传输模式,极大地提高了工业农业生产的效率。所以说有必要研发这种精度高,并能实时监控环境参数变化的监测系统。
本论文在温室温度远程监控的应用背景下,在基于STC89C52单片机、DS18B20温度传感器,TC35i模块等开发的远程温室环境温度数据信息的采集装置,这种设备拥有简单的结构、可靠的稳定性和便宜的市场价格等优点,可推广兼容于其他各种空间环境的温度信息检测。
1.2国内与国外的发展状况
无线通信是以电磁波的形式进行信息之间的传输。在上世纪70年代无线检测技术应运而生,形成了最初的常规传感器运用点对点的方式传输数据,伴随着科学技术的不断完善,在常规传感器基础上,新型传感器变得更加智能化可以实现自动采集数据并综合处理多种数据信息的功能。由于这些进步都是在有线传输的基础上实现的,这就没法从根本上摆脱线路对其继续发展的束缚。当今时代传感器正朝着智能自主化的方向发展。
在过去的近一百多年的时间,传感器技术突破了有线电路的制约,实现了无线传输的功能,打开了传感器研究的瓶颈。无线传输使得传感器迎来了新的应用前景,各主要国家大力研发并将其应用到国家建设的重要领域,这使得传感器的功能更加自主智能化,拥有自动补偿功能,自动校准能力,自我诊断能力,数值处理功能,双向数据传输,存储和记忆数据的能力,数字量输入出的功能[1]。上面提到的传感器的自主功能,使得数据能够被存储或者无线传输给其它设备,实现了常规传感器无法达到的功能。
国外对于温度检测系统的研制起步较早,到了上世纪90年代初,基于总线的检测系统被研制出来。如今,温度检测控制系统在全球平均已经达到半自动化的程度,在此基础之上,一些欧美发达国家已经开始涉足完全自动化的智能检测技术领域,并且还取得了重大进步,现有好多款智能温度传感器已经投入到人们的生产之中。数字温度传感器主要由温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路等部分组成[2]。
我国在上世纪八十年代开始研发温度检测技术,相比于国外落后大约十年的时间。在我国科研人员对国外技术的深入学习和自身的不懈努力钻研之下,我国的温度检测技术也得到了重大的发展和突破。近年来,我国的温度检测技术已经向相对落后依靠进口向独立自主的检测技术强国过度。但是我国主要研究的是单参数检测系统,而对于多参数检测的综合性系统的研究甚少。综上,虽然我国的温度检测技术有了长足的进步,但仍与欧美发达国家存在着一定的差距,还有很多困扰我们的技术问题等待我们去攻关克难。
1.3方案设计的可行性
在实际的生产应用中考虑到生产的成本和系统运行的稳定性。这就要求我们在选取系统的各部分模块时要充分衡量其性价比,本设计在数据处理和数据传输这个过程当中,利用STC89C52单片机作为桥梁,这是一款很高效的芯片,首先通过DS18B20温度传感器检测环境温度,并将其发送给单片机处理,然后通过RX232串口通信,运用GSM通讯模块将温度数据传输到用户终端上。
目 录
第一章 引言 1
1.1选题的的目的和意义 1
1.2国内与国外的发展状况 1
1.3方案设计的可行性 2
第二章 方案的论证与选择 3
2.1系统可选方案与实际选择 3
2.2系统总方案选择 5
第三章 系统整体架构分析 7
3.1 STC89C52单片机 7
3.2 DS18B20原理介绍 10
3.3 TC35i介绍 13
3.4 LCD液晶显示屏显示温度 13
第四章 软件设计 16
4.1 串口通讯原理 16
4.2短消息开发 19
4.3温度采集模块设计 20
4.4数据传输模块设计 21
第五章 硬件调试与软件仿真 22
5.1电路仿真 22
5.2 硬件测试 23
结束语 26
致谢 27
参考文献 28
附录A 29
附录B 30
第一章 引言
1.1选题的的目的和意义
电子信息时代的迅速发展,使得无线数据传输系统被应用到人们的生产生活之中。如今人们对智能设备的依赖度越来越高,无线检测网络的出现大大提到了设备的智能性,因此无线通信监测环境参数的系统被人们广泛应用。由于 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
温度在现实生活中非常重要,最基本的了解环境温度一般就地测量即可,但某些特殊环境人可能无法到达这些地方就不得不对温度进行无线监测,不光是这一点,还有那些对温度要求极高的环境,就需要我们能够实时并准确获知其温度参数。因此,考虑到以上特殊情况运用无线通讯模块对温度等信息数据进行采集的方式显得尤为经济和高效,完全符合了人们在生产实践中的要求。就拿实际生活中的例子来说,武器装备的存储对温度的要求就很高,温度一旦超出正常值,就会影响武器装备的使用寿命,严重的可能将损坏武器装备。再看看那些传统的温度检测设备,其成本高体积大的诟病显露无疑,在很多场合根本无法实际应用。即便可以部署在一些要求相对较低的工业现场,但它不具备灵活改变测量地点的能力,使得系统很难再次重新部署。通过两者的灵活性和成本的对比,无线传输的温控系统存在着巨大优势,因而它将成为目前和未来人们研究的方向。
如今温度检测涉及之广,几乎覆盖了我们生产生活的各个地方。社会的快速发展人们物质需求也在日益增长,常规的温度检测设备已经无法满足人们的生产生活要求,代之以新型无线温度传输的智能设备出现在我们的生活中。无线传输系统使得距离不再成为阻隔双方信息交流的问题,使得要监测的空间环境和监控中心独立开来,信息与用户之间用无线传输进行传递。无线传输的信息通路比较多元化,使得数据传输、物理量监测、系统控制等集成为一体,从而实现点对网式的数据传输,颠覆了常规的点对点的信息传输模式,极大地提高了工业农业生产的效率。所以说有必要研发这种精度高,并能实时监控环境参数变化的监测系统。
本论文在温室温度远程监控的应用背景下,在基于STC89C52单片机、DS18B20温度传感器,TC35i模块等开发的远程温室环境温度数据信息的采集装置,这种设备拥有简单的结构、可靠的稳定性和便宜的市场价格等优点,可推广兼容于其他各种空间环境的温度信息检测。
1.2国内与国外的发展状况
无线通信是以电磁波的形式进行信息之间的传输。在上世纪70年代无线检测技术应运而生,形成了最初的常规传感器运用点对点的方式传输数据,伴随着科学技术的不断完善,在常规传感器基础上,新型传感器变得更加智能化可以实现自动采集数据并综合处理多种数据信息的功能。由于这些进步都是在有线传输的基础上实现的,这就没法从根本上摆脱线路对其继续发展的束缚。当今时代传感器正朝着智能自主化的方向发展。
在过去的近一百多年的时间,传感器技术突破了有线电路的制约,实现了无线传输的功能,打开了传感器研究的瓶颈。无线传输使得传感器迎来了新的应用前景,各主要国家大力研发并将其应用到国家建设的重要领域,这使得传感器的功能更加自主智能化,拥有自动补偿功能,自动校准能力,自我诊断能力,数值处理功能,双向数据传输,存储和记忆数据的能力,数字量输入出的功能[1]。上面提到的传感器的自主功能,使得数据能够被存储或者无线传输给其它设备,实现了常规传感器无法达到的功能。
国外对于温度检测系统的研制起步较早,到了上世纪90年代初,基于总线的检测系统被研制出来。如今,温度检测控制系统在全球平均已经达到半自动化的程度,在此基础之上,一些欧美发达国家已经开始涉足完全自动化的智能检测技术领域,并且还取得了重大进步,现有好多款智能温度传感器已经投入到人们的生产之中。数字温度传感器主要由温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路等部分组成[2]。
我国在上世纪八十年代开始研发温度检测技术,相比于国外落后大约十年的时间。在我国科研人员对国外技术的深入学习和自身的不懈努力钻研之下,我国的温度检测技术也得到了重大的发展和突破。近年来,我国的温度检测技术已经向相对落后依靠进口向独立自主的检测技术强国过度。但是我国主要研究的是单参数检测系统,而对于多参数检测的综合性系统的研究甚少。综上,虽然我国的温度检测技术有了长足的进步,但仍与欧美发达国家存在着一定的差距,还有很多困扰我们的技术问题等待我们去攻关克难。
1.3方案设计的可行性
在实际的生产应用中考虑到生产的成本和系统运行的稳定性。这就要求我们在选取系统的各部分模块时要充分衡量其性价比,本设计在数据处理和数据传输这个过程当中,利用STC89C52单片机作为桥梁,这是一款很高效的芯片,首先通过DS18B20温度传感器检测环境温度,并将其发送给单片机处理,然后通过RX232串口通信,运用GSM通讯模块将温度数据传输到用户终端上。
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