嵌入式温湿度采集系统设计讲解
嵌入式温湿度采集系统设计课程设计
温湿度数据的采集、传输以及处理，在日常生活中有着广泛的应用，比如智能家居系统，智能交通等，在以后物联网中会更加广泛的应用。
此次设计是一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。
该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器，通过运用Zigbee 协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,一点对多点，。
并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV 路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。
关键字：温湿度数据采集CC2530 Zigbee协议栈无线传感网络前言 (1)一、基本原理 (2)1.1 无线传感器的基本结构和工作原理 (2)1.2 温湿度数据的采集 (3)1.3硬件方面 (3)1.3.1芯片SHT10介绍 (3)1.3.2 CC2530介绍 (4)1.4嵌入式网关 (7)1.5zigbee协议简介 (8)二、系统设计 (10)2.1程序流程图 (10)2.2具体步骤 (10)三、详细设计 (11)3.1总体软件结构图 (11)3.2硬件模块设计 (14)四、总结 (17)五、参考文献 (18)六、致谢 (19)七、附录 (20)伴随着时代的进步，人们充分认识到了科技的力量。
无线传感网络，它是由大量节点组成的，是面向任务的分布式网络，综合了传感器、嵌入式计算、现代网络及无线通信、分布式信息处理等多领域的技术，通过各类微型无线传感器对目标信息进行实时监测，实时采集，并且由嵌入式微处理器对所采集到的信息进行处理，并通过无线通信网络将处理后的信息传送至远程用户端，然后通过相应的规则进行各种应用分析。
无线网络传感器是一种将传感器、控制器、计算能力、通信能力完美的结合于一身的嵌入式设备。
它们跟外界的物理环境交互，实时的采集信息，并且将收集到的信息通过无线传感器网络传送给远程用户。
基于嵌入式技术水产品信息采集系统设计的程序
基于嵌入式技术水产品信息采集系统设计的程序一、背景介绍随着人们对健康的关注度不断提高，水产品的质量和安全问题也越来越受到关注。
为了保证水产品的质量和安全，需要对水产品进行信息采集和监测。
因此，本文将介绍基于嵌入式技术设计的水产品信息采集系统。
二、系统架构设计1. 系统硬件架构设计本系统采用嵌入式硬件平台，包括主控板、传感器模块、通信模块和电源模块。
主控板：选用STM32F103芯片作为主控芯片，具有较高的性能和稳定性。
传感器模块：包括温度传感器、湿度传感器和PH值传感器，用于检测水产品的温度、湿度和PH值。
通信模块：选用SIM800C通信模块，支持GPRS网络连接，并可通过短信或云平台向用户发送数据。
电源模块：选用锂电池供电，具有较高的能量密度和长寿命。
2. 系统软件架构设计本系统采用C语言进行开发，并使用Keil uVision 5作为开发工具。
系统软件分为三个部分：（1）底层驱动程序：包括对传感器模块、通信模块和电源模块的驱动程序。
（2）数据采集程序：通过底层驱动程序获取传感器数据，并将数据存储在本地存储器中。
（3）数据上传程序：通过通信模块将本地存储器中的数据上传到云平台，并可通过短信或云平台向用户发送数据。
三、系统功能设计1. 数据采集功能系统通过传感器模块实时采集水产品的温度、湿度和PH值等信息，并将数据存储在本地存储器中，以便后续上传到云平台。
2. 数据上传功能系统通过通信模块连接GPRS网络，将本地存储器中的数据上传到云平台。
同时，系统还支持短信或云平台向用户发送数据，以便用户及时了解水产品的质量和安全情况。
3. 实时监测功能系统具有实时监测功能，能够对水产品进行24小时不间断监测，并能够及时报警提示异常情况。
四、系统性能测试与优化为了保证系统的稳定性和可靠性，需要进行系统性能测试和优化。
测试内容包括：（1）传感器模块测试：测试传感器模块的准确度和稳定性。
（2）通信模块测试：测试通信模块的连接稳定性和数据传输速度。
浅谈嵌入式数字温控系统设计
浅谈嵌入式数字温控系统设计随着科技的不断发展，嵌入式技术已经广泛应用于各个领域，数字温控系统也不例外。
嵌入式数字温控系统是一种智能化的控制系统，它可以通过数字技术来检测、分析和控制温度的变化，从而实现自动控制的目的，不仅能够提高工作效率，还能够节约能源、保护环境。
嵌入式数字温控系统设计需要考虑许多方面，如硬件设计、软件设计、传感器选型等。
其中，硬件的设计是非常重要的一方面，它需要根据温度传感器的特性来选择合适的处理器、存储器和输出控制器等组件。
同时，还需要考虑电路的稳定性和可靠性，以保证系统的正常运行。
软件设计方面，嵌入式数字温控系统需要考虑如何将温度传感器采集到的数据进行处理和分析，从而输出控制信号以实现自动控制。
这就需要将数据进行数字化，并进行算法优化，以实现更加准确的温度控制。
此外，软件设计还需要考虑系统的实时性、可扩展性和可靠性等方面。
传感器选型也是嵌入式数字温控系统设计的重要一环。
为了实现更高的精度和稳定性，需要选择合适的传感器类型。
常用的温度传感器有热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
在选型时，需要考虑到其测量范围、精度、响应速度和使用环境等因素，以确保传感器的可靠性和稳定性。
嵌入式数字温控系统的应用范围非常广泛，如工业控制、医疗设备、家用电器等。
在工业领域，嵌入式数字温控系统可以实现对各种加热设备、冷却设备的智能化控制，减少能源损耗，提高工作效率。
在医疗设备领域，嵌入式数字温控系统可以实现对病人体温的自动监测和控制，提高病房的舒适度和治疗效果。
在家用电器领域，嵌入式数字温控系统可以实现对空调、冰箱、烤箱等的自动控制，节约能源和提高用户体验。
总之，嵌入式数字温控系统设计是一项非常重要的工作。
在设计过程中，需要充分考虑硬件、软件和传感器选型等方面的因素，以实现更高的精度和稳定性，并满足不同应用领域的需求。
嵌入式温度测量系统的设计与实现
嵌入式温度测量系统的设计与实现嵌入式温度测量系统是一种基于嵌入式技术和传感器技术的温度测量系统。
随着科技的发展，嵌入式温度测量系统越来越受到人们的关注。
下面我们就来探讨一下嵌入式温度测量系统的设计与实现。
一、设计嵌入式温度测量系统设计步骤如下：1. 确定系统需求：包括测量温度范围、精度、测量间隔、数据处理方式等参数。
2. 确定选用的传感器类型：根据测量要求，选择相应的温度传感器类型。
如NTC热敏电阻、热电偶、热电阻等。
3. 建立硬件电路：设计合适的硬件电路，将传感器与处理器连接。
准确采集温度数据。
4. 编写软件程序：编写合适的软件程序，将采集到的温度数据处理，并作为输出。
5. 实现数据通信：根据系统的需求，设计合适的通信方式，将数据及时的传输给其他设备。
二、实现嵌入式温度测量系统实现步骤如下：1. 选用适当的芯片：根据自己的需求，选用适当的芯片，比如常用的stm32、arduino、MCU等。
2. 选用合适的传感器：根据需求，选择合适的温度传感器，如DS18B20, TLM9941ISHJ, Thermocouple Type-K等传感器。
3. 搭建硬件电路：利用电路设计软件，设计出嵌入式温度测量系统的硬件电路，并制造出PCB板。
4. 编写相应软件：利用相应的开发工具，编写出嵌入式温度测量系统的软件程序。
5. 调试和测试：将硬件连接好后，通过调试和测试程序，确保嵌入式温度测量系统的功能达到预期。
三、总结嵌入式温度测量系统是一种实用性强且功能高的温度测量系统。
不同的系统设计有不同的实现方法，本文只是简单的介绍了嵌入式温度测量系统的设计与实现步骤。
对于嵌入式技术爱好者来说，希望能够通过学习本文获得一些有价值的内容。
嵌入式系统课程设计(基于ARM的温度采集系统设计)
教师批阅目录一、设计内容............................................................................................................. - 1 -1.1设计目的....................................................................................................... - 3 -1.2设计意义....................................................................................................... - 3 -二、设计方案............................................................................................................. - 5 -2.1设计要求....................................................................................................... - 5 -2.2方案论证....................................................................................................... - 5 -三、硬件设计............................................................................................................. - 6 -3.1设计思路....................................................................................................... - 6 -3.2系统电路设计............................................................................................... - 6 -四、软件设计............................................................................................................. - 8 -4.1设计思路....................................................................................................... - 8 -4.2程序清单..................................................................................................... - 10 -五、心得体会........................................................................................................... - 12 -参考文献................................................................................................................... - 13 -教师批阅基于ARM的温度采集系统摘要：本设计是基于嵌入式技术作为主处理器的温度采集系统，利用S3C44B0xARM微处理器作为主控CPU，辅以单独的数据采集模块采集数据，实现了智能化的温度数据采集、传输、处理与显示等功能，并讨论了如何提高系统的速度、可靠性和可扩展性。
嵌入式系统中的温湿度控制算法研究
嵌入式系统中的温湿度控制算法研究随着现代科技的不断发展，越来越多的智能设备进入了人们的生活。
在这些智能设备中，嵌入式系统的应用越来越广泛。
而在嵌入式系统中，温湿度控制算法是一个非常重要的算法之一。
本文将简要介绍嵌入式系统中的温湿度控制算法的应用和研究。
一、嵌入式系统温湿度控制算法的应用嵌入式系统温湿度控制算法主要应用于智能家居、自动化控制等领域。
在智能家居领域，嵌入式系统可以通过内置传感器感知室内的温度、湿度等信息，并通过算法实现室内温湿度的自动调节。
这种自动化控制的方式，不仅方便了人们的生活，还可以提高室内的舒适度，节能减排。
在自动化控制领域，嵌入式系统温湿度控制算法可以应用于各种自动化设备中，实现对环境温湿度的自动控制。
二、嵌入式系统温湿度控制算法的研究嵌入式系统的温湿度控制算法的研究主要包括传感器数据采集、数据处理、控制算法等方面。
1. 传感器数据采集温湿度控制的第一步是采集温湿度传感器的数据。
在嵌入式系统中，通常会采用数字传感器，并通过通信协议如I2C、SPI等与嵌入式系统进行连接。
而在完成连接后，需要进行传感器数据校准。
传感器的数据校准是为了消除传感器的误差，提高数据采集的准确性。
2. 数据处理传感器采集到的数据需要进行处理，以便于后续的温湿度控制算法分析。
数据处理的方法有多种，如滤波、平滑、均值等。
其中，滤波是一种广泛应用的数据处理方法。
滤波可以消除噪声、提高数据的精度以及减少数据采样所需的存储空间。
3. 温湿度控制算法温湿度控制算法是实现嵌入式系统温湿度自动控制的关键。
温湿度控制算法需要根据采集的数据，进行运算和控制，以实现对环境的准确控制。
常用的温湿度控制算法有PID控制算法、模糊控制算法和神经网络控制算法。
PID控制算法是一种经典的控制算法。
它通过对误差、积分和微分三个方面进行调整，根据误差来对输入偏差执行控制策略，达到稳定化控制的目的。
它的优点是计算简单，具有稳定性和快速响应特点。
基于嵌入式的室内环境信息采集系统设计
基于嵌入式的室内环境信息采集系统设计近年来，随着科技的飞速发展，人们的生活质量有了质的飞跃。
室内环境信息采集系统是其中之一，它能够实时监测室内环境的温度、湿度、CO2浓度等参数，为用户提供完整、可靠的环境数据。
在这样一个信息化的时代，嵌入式系统在室内环境信息采集系统中的应用变得越来越重要。
一、室内环境信息采集系统设计思路1. 系统架构一般来说，一个室内环境信息采集系统包括三个主要部分：传感器、数据处理器和通信模块。
传感器主要用于实时采集室内环境的各种参数，包括温度、湿度、CO2浓度等。
采用相应的信号转换芯片将模拟信号转换为数字信号，并通过数据线输入至单片微型计算机进行处理与存储。
数据处理器通常采用单片机或微处理器，主要任务是处理数字信号，储存并实时分析室内环境的各种参数，同时动态掌握整个环境的状态。
最后，通过通信模块将数据传输给用户端应用程序，实现室内环境信息的实时动态监测与控制，让用户更好的了解室内环境的动态数据。
2. 详细硬件设计室内环境信息采集系统的硬件设计与实现遵循“模块化”思想，将整个系统划分为传感器模块、微处理器模块和通信模块三个部分。
首先，传感器模块主要包括温湿度传感器、CO2传感器和光敏传感器，所有传感器模块都是采用数字信号转换芯片来将传感器采集的模拟信号转换成数字信号。
传感器模块通过SPI和IIC总线进行通信，采集到的数据存储在存储器中。
微处理器模块选定STM32F103C8T6单片机作为主控芯片，它具有丰富的外围接口资源，性能稳定、占用资源少，运行效率高等优势。
同时，微处理器采用串口通信与Wi-Fi模块进行连接，实现数据的传输。
最后，用户可以通过手机APP，以及WEB界面来实现对室内环境参数的监测和控制。
通信模块采用WI-FI模块ESP8266，通过TCP/IP协议实现与微处理器的通信。
将微处理器采集的数据发送到服务器上，在云端进行存储和分析。
同时，通过通信模块可以将数据和配置命令发送到用户设备端和服务器，为用户提供自动化的远程控制服务。
嵌入式温控系统的设计与实现
嵌入式温控系统的设计与实现近年来，随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展，越来越多的家居、办公室、商店等场所开始采用智能化温控系统，以提高环境温度的控制精度和便利性，从而实现能源的节约和舒适度的提高。
而这种智能化温控系统，通常就是采用嵌入式系统作为其核心控制器。
本文将介绍嵌入式温控系统的设计与实现。
一、温控系统的需求分析在进行嵌入式温控系统的设计之前，需要对温控系统的需求进行分析，以确定其所需的功能与特性。
具体而言，需考虑以下几个方面：1.控制对象：确定所需控制的空间大小、形状、布局等，以及其中需要控制的设备类型、数量和功能。
2.控制精度：考虑温度的控制精度，包括设定温度和实际温度的误差范围、误差的主要来源以及对误差的容忍程度。
3.控制策略：根据所需控制的设备类型、控制精度和实际使用场景等，选择合适的控制策略，如PID控制、模糊控制等。
4.人机交互：确定用户对温度控制的操作方式和需求，如手动调节、定时开关、远程控制等，并设计相应的界面和输入方式。
二、硬件选型和系统分析确定了温控系统的需求之后，需要对硬件选型进行分析，并据此设计出系统的电路图和通信协议等。
在嵌入式温控系统中，主要的硬件组成部分包括：1.控制器：作为系统的中央控制部分，选择嵌入式控制器，如单片机、ARM芯片等。
2.传感器：用于采集室内和室外的温度、湿度、气压等数据，以反馈给控制器进行控制。
3.执行器：用于调节室内的温度和湿度，如空调、加湿器、排气扇等。
4.显示器和输入设备：用于显示当前温度、湿度、设定值等信息，并提供温度设定、模式切换等操作。
此外，还需考虑系统的通信方式和协议，如串口、WiFi、蓝牙等，以及代码的编写和优化。
三、软件设计和实现在硬件选型和系统分析之后，需要进行软件的设计和实现。
主要涉及以下几个方面：1.传感器数据的采集和处理：编写传感器驱动代码，采集温度、湿度等数据，并进行滤波、校准等处理，以提高数据的精确度和稳定性。
嵌入式远程粮仓温湿度监测系统设计
摘要:本设计构建并实现了基于ARM的嵌入式Web的远程粮仓温湿度监测系统，介绍了嵌入式Linux操作系统在ARM9芯片S3C2410中上的移植，包括嵌入式Web服务器的硬件结构、软件设计以及嵌入式Linux操作系统下Web服务器的实现方法。
关键词:嵌入式网络ARM S3C2410Linux远程监测0引言随着嵌入式技术的不断发展，人们越来越青睐开发以应用为中心的嵌入式系统。
更为重要的是，网络化已经成为嵌入式系统发展的一大趋势，人们可以通过Internet网络自动地、实时地、方便地获取需要的嵌入式系统信息。
本设计基于某一粮仓进行网络监测的需求实现嵌入式系统开发，要求通过局域网或Internet获取粮仓的温度、湿度及其他信息。
温度等信息的测量有相应的软件和硬件模块，有接口和网络功能实现连接。
考虑网络功能的嵌入式系统具有以下特点[1]：①监测设备一方面是网络服务器，另一方面具有转换信号、采样及TCP／IP通信等功能，并且该监测设备具有结构简单、安装方便、成本低、易实现的优点；②客户端无需任何额外程序，通过Web浏览器就能对设备进行监测；③采用TCP／IP网络协议标准，系统组网容易，传输数据量大、传输速率快。
根据要求，本文提出基于S3C2410和Linux嵌入式系统Web服务器的实现方案。
1系统结构设计1.1系统硬件设计通过专用的嵌入式网关连接或者专用的Web服务器实现嵌入式设备Web服务，本文借助嵌入式系统自身实现Web服务器的功能。
通过相应的处理，将前端传感设备采集的现场信号转换为网络信号，同时确保该网络信号符合TCP／IP协议，采用微处理器S3C2410与Linux进行结合，在一定程度上构建嵌入式Web服务系统。
通常情况下，核心控制器S3C2410、时钟、复位、电源电路模块、RS232接口电路、以太网接口电路、存储器模块，以及JTAG接口电路等共同组成硬件电路。
通过任一个局域网或Internet终端，用户就能对该监测数据进行访问，系统硬件结构如图1所示：图1监测系统结构图JTAG数据采集模块串口电路CS8900ARJ45S3C2410电源电路复位电路时钟电路存储电路客户端PCInternet/Intranet选用ARM9芯片S3C2410作为系统主控制器，该微处理器的特点是性价比高、功耗低。
基于嵌入式系统的温湿度自动监测与控制系统设计
基于嵌入式系统的温湿度自动监测与控制系统设计摘要随着科技的不断发展和智能家居的兴起，温湿度自动监测与控制系统逐渐成为人们生活中的一部分。
本文介绍了一种基于嵌入式系统的温湿度自动监测与控制系统的设计。
该系统由传感器模块、嵌入式主控模块和执行模块组成，能够实现对温度、湿度的实时监测以及对室内环境的自动调节。
同时，该系统还具有实时远程监控、数据存储和分析等功能。
通过实验验证，该系统具有较高的稳定性和实用性，能够有效提高人们的生活质量。
关键词：嵌入式系统；温湿度自动监测与控制；传感器；远程监控；数据存储与分析AbstractWith the continuous development of technology and the rise of smart homes, automatic temperature and humidity monitoring and control systems have gradually become a part of people's lives. This paper introduces a design of automatic temperature and humidity monitoring and control system based on embedded system. The system is composed of sensor module, embedded main control module and execution module, which can realize real-time monitoring of temperature and humidity, and automatic adjustment of indoor environment. At the same time, the system also has functions such as real-time remote monitoring, data storage and analysis. Through experiments, the system has high stability and practicality, which can effectively improve people's quality of life.Keywords: embedded system; automatic temperature and humidity monitoring and control; sensor; remote monitoring; data storage and analysis第一章绪论1.1 研究背景和意义近年来，随着科技的发展和社会的进步，人们对于生活质量的要求越来越高。
基于嵌入式技术的温度测量系统设计
基于嵌入式技术的温度测量系统设计
1．引言
嵌入式系统是能够运行操作系统的软、硬件综合体，且多数系统的应用软件和操作系统
是紧密结合在一起的。
选配好RTOS（Real-Time Operating System）开发平台，就能合理的实现多任务调度，系统资源利用。
嵌入式系统较一般单片机系统而言，软件资源利用率较高，开发周期短；系统精度较高；实时性也更好。
特别适合于数据处理量较大，有联网、通信等要求的场合。
为了利用嵌入式系统构造一个分布式多点温度测控系统，本文做了一些前期的尝试和开
发工作。
结合可编程单总线数字式温度传感器DS18B20，用嵌入式系统构造了一个具有温
度测量、相关数据处理以及与上位机通信等功能的现场温度测量单元，上位机则主要完成系统监控和人机交互等功能。
2．系统组成及工作原理
温度测量系统总体结构如图1所示。
图1 系统总体结构图
本文中，下位机由嵌入式系统组成。
根据实际需要，其核心采用了低端的LPC2104芯片。
它包含一个支持仿真的ARM7TDMI-S CPU，128K 字节FLASH存储器和64K字节SRAM以及片内总线。
数字式温度传感器DS18B20连到LPC2104的一个GPIO管脚P0.8上。
LPC2104通过该管脚发送命令和接收温度值，并对读到的温度值进行数字滤波、二
—十进制转换等数据处理，还设置了温度超限报警等功能。
下位机还可与上位机实时通信，
一方面接受上位机的各种指令，另一方面，将测得的温度值传送到上位机。
基于嵌入式的智能家庭衣柜温湿度控制系统设计
感谢观看
为了验证系统的正确性和性能，我们进行了多项测试。首先，我们对温湿度 传感器的准确性和响应速度进行了测试，确保其能够准确、及时地监测到衣柜内 的温湿度变化。其次，我们对控制设备的调节精度和稳定性进行了测试，以保证 其能够根据主控芯片的指令对环境参数进行精确调节。最后，我们还对手机APP 的界面和功能进行了测试，以确认其能够正确显示衣柜内温湿度数据和控制设备 状态。
以及时发现并解决衣物储存过程中的问题；最后，用户还要求系统具备节能 环保、使用寿命长等特点。
根据用户需求，我们设计了如下的系统架构：采用单片机作为主控芯片，连 接温湿度传感器、控制设备和通信设备等模块，通过手机APP实现远程控制。系 统主要分为以下几个模块：
1）主控模块：采用单片机作为主控芯片，负责系统的整体控制和协调，接 收来自各模块的信息，并根据预设算法处理后发出相应的控制指令。
测试结果表明，本系统能够准确监测衣柜内的温湿度变化，并根据预设算法 自动调节环境参数。同时，手机APP也具备了清晰明了的界面和稳定可靠的功能。 用户评价显示，他们对这款智能家庭衣柜温湿度控制系统的使用体验非常满意， 认为该系统能够有效提高家居生活的舒适度。
展望未来，我们认为这款智能家庭衣柜温湿度控制系统还有很大的发展空间。 首先，我们可以考虑将更多的传感器和控制设备集成到系统中，如光线传感器、 气味传感器等，以提高衣柜对衣物储存环境的全面监控能力。其次，我们可以进 一步完善手机APP的功能，如增加衣物干燥程度的评估、衣物最佳储存建议等， 使用户对衣柜的使用体验更加丰富多样。
2）温湿度传感器模块：选用高精度数字温湿度传感器，能够实时监测衣柜 内的温湿度，将数据传输给主控芯片。
3）控制模块：根据主控芯片的指令，自动调节衣柜内的温湿度，如通过加 热、制冷、加湿、除湿等设备调整环境参数。
嵌入式远程粮仓温湿度监测系统设计
应用 ， 加上 Ｈ Ｆ Ｃ具 有 以下特 点 ： 由于 传输 损 耗 小 ， ２ ５公里 ［ ３ １ 朱良， 陈亚骏． 数 字 机 顶 盒 的 系 统 结 构 与 方 案 比较 【 Ｊ 】 ． 电子 技 内 无 需 中继 扩 大 ， 可 以延 长 有 线 电视 的传 输距 离 ； 具 有 较 术 应 用 ， １ ９ ９ ８ （ ０ ３ ） ．
时确 保 该 网 络 信 号 符 合 Ｔ Ｃ Ｐ／Ｉ Ｐ协 议 ， 采 用 微 处 理 器 ￥ ３ Ｃ ２ ４ １ ０与 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ进 行 结合 ，在 一定 程 度 上 构 建嵌 入 式
关键词 ： 嵌入式网络
ＡＲ Ｍ
￥ ３ Ｃ ２ ４ １ ０ Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ 远 程监 测
０ 引言 ｂ服务 系统 。 通 常情 况下 ， 核 心控 制器 ￥ ３ Ｃ ２ ４ １ ０ 、 时钟 、 随着嵌入 式技 术 的不断发展 ，人 们越来 越青 睐开 发 以 Ｗ ｅ
匝引
暇弱
ｓ ３ Ｃ ２ ４ １ 。 ０
－ ｌ
户端 Ｐ Ｃ 测； ⑧采用 Ｔ Ｃ Ｐ／Ｉ Ｐ网络 协议标 准 ， 系统 组 网容 易 ， 传 输数 图 １ 监 测 系 统 结构 图 据量 大、 传输 速率 快。 根据 要求 ， 本文提 出基于 ￥ ３ Ｃ ２ ４ １ ０和 选用 ＡＲ Ｍ９芯 片 ￥ ３ Ｃ ２ ４ １ ０作 为 系统 主控 制 器 ， 该 微 Ｌ ｉ ｎ ｕ ｘ嵌入 式 系统 Ｗ ｅ ｂ服务器 的实现 方 案。 处理 器 的特 点是 性 价 比高 、 功 耗低 。 系统 带 有 Ｕ Ａ Ｒ Ｔ Ｏ 和 １ 系统 结构 设计 Ａ Ｒ Ｔ １两个 串行 接 口，其 中 Ｕ ＡＲ Ｔ Ｉ 复用 支 持 Ｒ Ｓ ４ ８ ５和 １ ． １ 系统 硬 件 设计 通 过 专用 的嵌入 式 网关连 接 或者 Ｕ （ 上接第 ２ ６ ９页 ）
基于嵌入式温度采集系统的设计
• • • • • • • •
（1）初始化函数 ReadOneChar(void) {unsigned char i=0; unsigned char dat = 0; for (i=8;i>0;i--) { DQ = 0; dat>>=1; DQ = 1;
• • • • • • • • • • • •
• • • • • • • • • •
Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0xBE); a=ReadOneChar(); b=ReadOneChar(); t=b; t<<=8; t=t|a; tt=t*0.0625; t= tt*10+0.5;
基于嵌入式温度采集系统的设计
• 设计思路
目录
• 硬件设计
• 源程序 • 程序运行结果
设计思路
• • • • • • 第一步：根据题目查找相关文献，了解相关知识； 第二步：根据相关材料初步理顺设计思路； 第三步：初步完成功能设计； 第四步：完成理论设计； 第五步：调整设计，完成相应的实验； 第六步：整体测试，提供测试数据及书写毕业论文，并对 其进行修改，直到合格为止。
• • • • • • • • •
（2）读取温度并计算函数 ReadTemperature(void) {unsigned char a=0; unsigned char b=0; unsigned int t=0; float tt=0; Init_DS18B20(); WriteOneChar(0xCC); WriteOneChar(0x44);
硬件设计
• DS18B20读出的温度结果的数据为两字节，用16位符号扩展的二进 制补码读数形式提供。因此在系统中要将得到的温度值数据进行格式 转换才能用于显示。这两个数据格式如图2所示: • LSB • S S S S S 26 25 24 • MSB LSB • 2 3 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 • 高8位中的高5位是符号位，表示是零下还是零上。 • 高8位中的低3位D6，D5，D4 和低8位中的高4位D３，D２，D１，D０ 构成温度的整数部分。低８位中的D－１，D－２，D－３，D－４位温度的 小数部分。
北邮嵌入式系统大作业 家庭温湿度自动控制系统
北京邮电大学嵌入式系统课程设计作业设计报告设计项目：基于嵌入式系统的家庭温湿度自动控制系统学院：电子工程学院专业：电子信息科学与技术组长：组员：2013年4月30日一、设计方案综述随着信息化技术的逐步发展、网络技术的日益完善，在不久的将来打造出一个智能化的家庭，为城市居民提供一个更加方便、快捷的生活是我们共同追求的目标，也是当下各行各业不断深入探索的重要领域。
为了顺应这一发展步伐和广阔前景，我们构想出一款基于嵌入式系统的家庭温湿度自动控制系统。
这一温湿度控制系统面向广大居民家庭，具有很高的实用价值，能够自动检测、控制室内温度和湿度，为居家生活带来很大的便利。
本应用系统利用分布于居民家中各个采集点的温湿度传感器，采集温湿度信息，并将温度湿度信息通过无线网络传送到核心部分。
核心部分对数据进行整合，分析得到整体的温湿度分布情况，并根据相应的算法，得到调节温湿度的最优方法，再控制中央空调、加湿器等相关设备工作。
同时核心系统可以将房间数据信息同步到网络，居民可以通过手机远程访问网络数据，并且设定相应的指标要求，从而实现动态地、智能化地控制温湿度，同时达到节约能源的目的。
二、硬件架构设想这一款温湿度自动控制系统的硬件由其核心处理器部分，显示屏幕，按键和温湿度传感器构成。
其中其核心可以与显示屏、按键封装在一起组成一个整体架构，安置在客厅墙壁，便于家人去设定与读数；而温湿度传感器可以在各个卧室、厨房、客厅分别安置一处，它们与控制核心部分可以进行通信，从而互相协作达到控制室内环境的效果。
1.核心部分这一温湿度采集系统核心部分是整个系统的大脑，负责采集、处理数据，并且发送相应的指令，控制屏幕显示。
我们可以选择三星公司的S3C2440A嵌入式处理器作为系统的核心，这一ARM9系列处理器为手持设备和普通应用提供了低功耗和高性能的小型芯片微控制器的解决方案。
S3C2440A是基于ARM920T核心，0.13μm的CMOS标准宏单元和存储器单元。
嵌入式温湿度检测系统的设计
课程设计（报告）温湿度检测系统的设计教学系：指导教师：专业班级：学生姓名：年 5 月摘要随着嵌入式技术的飞速发展，嵌入式在各个领域得到了广泛的应用。
粮食是人类生存的必需品，温度是保存好粮食的先决条件，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
粮库一般较大，测量点会很多。
粮仓温湿度测量方法以及相应的智能控制一直是粮食保存的一个重要问题。
本毕业设计是应用嵌入式系统设计的温湿度检测系统，由要由温度、湿度采集、主控单元、TFTLCD屏显示、ADC六部分组成。
本设计是以STM32Fl03ZET6微控制器单片机为控制中心，而温湿度传感器我采用的是CHTM-02/N 温湿度传感器模块，它性价比比较高。
另外该系统除了能显示温湿度以外，还能设置温湿度报警阀值。
关键词：STM32；CHTM-02/N 温湿度传感器；温湿度报警阀由古至今，粮仓粮食的存储是否得当对国家的经济能否正常合理的运行有很大的影响。
但是在以前的经济和科技水平有限，所以我国粮食的存储的环境很差，管理落后。
粮库管理的重点之一就是要合理布置测温点，经常检查温度变化，以便及时发现粮食的发热点，减少粮食的损失。
然而，粮堆的热传递又是那样的缓慢，使人感知极差，需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓房内观察温、湿度，不断进行翻仓、通风，这种繁重的体力劳动，不仅对人体有极大地伤害，而且不科学、不及时。
所以，粮食虫蛀、霉变的情况时有发生。
1.设计目标1.1基本功能1.检测温度、湿度2.显示温度、湿度3.过限报警1.2主要技术参数1.温度检测的范围： -30℃±55℃3.湿度检测的范围： 20%-90%RH4.检测精度： 5%RH5.显示方式：温度：四位显示湿度：液晶显示;报警方式：三极管驱动的蜂鸣音报警2 设计方案温湿度监测系统要满足以下条件：温湿度监测系统能完成数据采集和处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。
传感器是实现测量首要环节，是监测系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。
基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计
基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计随着科技的快速发展和物联网的兴起，温湿度监测仪器在日常生活和工业领域中变得越来越重要。
基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计利用了先进的技术和智能化的解决方案，为用户提供了高效、精确的温湿度监测功能。
首先，基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计使用了微处理器或微控制器作为主要的控制单元。
该单元负责采集、处理和存储温湿度数据，并进行相应的控制操作。
嵌入式系统的特点是具有高度集成、小型化和低功耗的特性，适合于在空间有限的情况下进行温湿度监测。
其次，该设计还包括传感器部分，用于实时采集环境中的温湿度数据。
传感器通常采用数字式传感器，具有高精度和可靠性。
通过与嵌入式系统的连接，传感器将温湿度数据传输给主控单元进行处理和显示。
除了基本的温湿度监测功能，基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计还可以提供更多的增值服务。
例如，可以配备液晶显示屏，用户可以直观地看到当前环境的温湿度值。
还可以设计具有报警功能，当温度或湿度超出用户设定的阈值时，仪器会自动发出警报，提醒用户采取相应的措施。
此外，该设计还可以集成无线通信模块，将温湿度数据实时传输到云端服务器或手机应用程序。
用户可以通过手机随时随地查看温湿度数据，并对数据进行分析和管理。
这为用户提供了更便捷、智能的温湿度监测体验。
总结起来，基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计利用了先进的技术和智能化的解决方案，为用户提供了高效、精确的温湿度监测功能。
无论是在家庭生活中提供舒适的室内环境，还是在工业领域中确保生产环境的稳定性，这种设计都可以发挥重要作用。
随着物联网技术的不断发展，基于嵌入式系统的温湿度监测仪器设计将会越来越受到广大用户的青睐。
嵌入式系统课程设计(基于ARM的温度采集系统设计)
嵌入式系统课程设计(基于ARM的温度采集系统设计)1000
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嵌入式系统是一种基于微处理器或微控制器、专用硬件和软件的计算机系统，具有小型化、低功耗、实时性强等特点。
本次课程设计旨在设计一种基于ARM的温度采集系统，实现对温度值的实时监测与显示。
首先，需要选用一款适合嵌入式系统的ARM处理器。
考虑到性能和功耗的平衡，本次选用STM32F103C8T6处理器。
其主要特点有：基于ARM Cortex-M3内核，时钟频率为72MHz，具有64KB闪存和20KB SRAM。
接下来，需要选择温度传感器。
考虑到成本和精度等因素，本次选用DS18B20数字温度传感器。
DS18B20具有以下特点：数字接口，
精度为±0.5℃，温度响应快速，封装为TO-92。
然后，需要编写嵌入式软件。
本次采用Keil MDK-ARM开发环境，编写C语言程序。
程序主要包括以下部分：
1. 初始化：包括STM32外设的初始化，如时钟、GPIO、USART等。
2. 温度采集：通过OneWire协议与DS18B20通信，读取温度值，计算并保存到指定变量中。
3. 温度显示：使用USART串口通信，把温度值转换为ASCII码，并通过串口发送到上位机。
上位机可以使用串口调试助手等软件进行数据接收和显示。
最后，进行实验测试。
将DS18B20连接到STM32，把程序烧录到处
理器中，通过串口调试助手连接上位机，即可实时显示温度值。
实验测试表明，该系统温度采集准确可靠，响应速度快，可广泛应用于各种实时温度监测场景。
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*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期嵌入式系统开发技术课程设计题目：嵌入式温湿度采集系统设计专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩：目录摘要 (3)前言 (4)一基本原理 (5)1.1硬件方面 (5)1.1.1芯片SHT10介绍 (5)1.1.2 CC2530介绍 (6)1.2软件方面 (8)1.2.1 zigbee协议介绍 (8)1.2.2 zigbee协议栈结构 (9)二系统分析 (13)三详细设计 (15)3.1 总体软件结构图 (15)3.2硬件模块设计 (16)3.3 编码 (17)四总结 (19)五参考文献 (20)六致谢 (21)附录 (22)摘要温湿度数据的采集、传输以及处理，广泛应用于森林火灾的防范，粮仓的温湿度控制以及家庭智能化控制等领域内。
针对传统的有线方式检测、采集、传输中节点分散需要大量布线等问题，本设计主要从无线传感方向进行改进，本次课程设计介绍了一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。
该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器，通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点，两点之间的通信。
并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输，主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手，阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。
关键字:温湿度数据采集; CC2530;Zigbee协议栈; 无线传感网络前言在很多应用场合，温度是一个很重要的一个参数。
温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失的重要措施之一。
传统的温度测量方式测量周期长，施工复杂，不便于管理，并且在有些特定场合如封闭，高压等环境下根本无法测量。
但是往往这些场合容易引起很大的事故。
因而温度的无线传输显的越来越重要。
在医疗领域的方面，主要包括跟踪治疗、移动观察、远程医疗、患者数据管理、药物跟踪、手机求救、病人数据收集、医疗垃圾跟踪和短信沟通等多方面的新应用。
在生活方面，比如智能建筑可以感知随处可能发生的火灾隐患，及早提供相关信息；根据人员分布情况自动控制中央空调，实现能源节约；及时掌握酒店客房内客人的出入信息，以便在有突发事件时能及时准确的发出通知，确保客人的人身财产安全。
在运输系统方面，比如机场，持有Zigbee终端的乘客们可以随时得到导航信息，如登机口的位置，航班的变动，甚至附近有那些商店等，能够更好的为乘客们提供方便快捷的机场服务。
在工业自动化领域内，人们可以通过Zigbee网络实现厂房内不同区域的温湿度监控；及时得到机器运转状况的信息；结合RF标签，可以方便的统计库存量，等等。
Zigbee技术在Zigbee联盟和IEEE 802.15.4的推动下，结合其他无线技术，可以实现无所不在的网络。
它不仅在工业，农业，军事，环境，医疗等传统领域具有巨大的应用价值，未来在应用中还可以涉及人类日常生活和社会生产活动所有领域。
由于各方面的制约，Zigbee技术的大规模的商业应用还有待时日，但已经显示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的日趋成熟和发展推进，一定会得到更广泛的应用。
但是，我们还应该清楚的认识到，基于Zigbee技术的无线网络才刚刚开始发展，他的技术，应用都谈不上很成熟，国内企业应该抓住商机，加大投入人才力度，推动整个行业的发展。
一基本原理本实验将使用CC2530读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据，并通过CC2530内部的ADC得到光照传感器的数据。
最后将采样到的数据转换然后在LCD 上显示。
其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O（P1.0和P1.1）模拟一个类IIC的过程。
对光照的采集使用内部的AIN0通道。
1.1硬件方面1.1.1芯片SHT10介绍SHT10 是一款高度集成的温湿度传感器芯片，提供全标定的数字输出。
它采用专利的CMOSens 技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。
SHT10 引脚特性如下：1. VDD，GND SHT10 的供电电压为2.4~5.5V。
传感器上电后，要等待 11ms 以越过“休眠”状态。
在此期间无需发送任何指令。
电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦滤波。
2. SCK 用于微处理器与 SHT10 之间的通讯同步。
由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小 SCK 频率。
3. DATA 三态门用于数据的读取。
DATA 在 SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在 SCK 时钟上升沿有效。
数据传输期间，在 SCK 时钟高电平时，DATA 必须保持稳定。
为避免信号冲突，微处理器应驱动 DATA 在低电平。
需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平。
上拉电阻通常已包含在微处理器的 I/O 电路中。
向 SHT10 发送命令：用一组“ 启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。
它包括：当 SCK 时钟高电平时DATA 翻转为低电平，紧接着 SCK 变为低电平，随后是在 SCK 时钟高电平时 DATA 翻转为高电平。
后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”，和五个命令位。
SHT10 会以下述方）式表示已正确地接收到指令：在第 8 个 SCK 时钟的下降沿之后，将 DATA 拉为低电平（ACK位）。
在第 9 个SCK 时钟的下降沿之后，释放 DATA（恢复高电平）。
测量时序(RH 和 T)：发布一组测量命令（‘00000101’表示相对湿度 RH，‘00000011’表示温度 T）后，控制器要等待测量结束。
这个过程需要大约 11/55/210ms，分别对应8/12/14bit 测量。
确切的时间随内部晶振速度，最多有±15%变化。
SHTxx 通过下拉 DATA 至低电平并进入空闲模式，表示测量的结束。
控制器在再次触发 SCK时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。
检测数据可以先被存储，这样控制器可以继续执行其它任务在需要时再读出数据。
接着传输 2 个字节的测量数据和 1 个字节的 CRC 奇偶校验。
需要通过下拉 DATA 为低电平，uC以确认每个字节。
所有的数据从 MSB 开始，右值有效（例如：对于 12bit 数据，从第 5 个SCK 时钟起算作 MSB；而对于 8bit 数据，首字节则无意义）。
用CRC 数据的确认位，表明通讯结束。
如果不使用 CRC-8 校验，控制器可以在测量值 LSB 后，通过保持确认位 ack 高电平，来中止通讯。
在测量和通讯结束后，SHTxx 自动转入休眠模式。
通讯复位时序：如果与 SHTxx 通讯中断，下列信号时序可以复位串口：当 DATA 保持高电平时，触发SCK 时钟 9 次或更多。
在下一次指令前，发送一个“传输启动”时序。
这些时序只复位串口，状态寄存器内容仍然保留。
1.1.2 CC2530介绍CC2530 是基于2.4-GHz IEEE802.15.4、ZigBee 和RF4CE 上的一个片上系统解决方案。
其特点是以极低的总材料成本建立较为强大的网络节点。
CC2530 芯片结合了RF 收发器，增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其他模块的强大的功能。
如今CC2530 主要有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。
其具有多种运行模式，使得它能满足超低功耗系统的要求。
同时CC2530运行模式之间的转换时间很短，使其进一步降低能源消耗。
CC2530包括了1个高性能的2.4 GHz DSSS（直接序列扩频）射频收发器核心和1个8051控制器，它具有32/64/128 kB可选择的编程闪存和8 kB的RAM，还包括ADC、定时器、睡眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路和21个可编程I/O引脚，这样很容易实现通信模块的小型化。
CC2530是一款功耗相当低的单片机，功耗模式3下电流消耗仅0.2μA，在32 k晶体时钟下运行，电流消耗小于1μA。
CC2530芯片使用直接正交上变频发送数据。
基带信号的同相分量和正交分量由DAC转换成模拟信号，经过低通滤波，变频到所设定的信道上。
当需要发送数据时，先将要发送的数据写入128B的发送缓存中，包头是通过硬件产生的。
最后经过低通滤波器和上变频的混频后，将射频信号被调制到 2.4GHz，后经天线发送出去。
CC2530有两个端口分别为TX/RX，RF端口不需要外部的收发开关，芯片内部已集成了收发开关。
CC2530的存储器ST-M25PE16是4线的SPI通信模式的FLASH，可以整块擦除，最大可以存储2M个字节。
工作电压为2.7v到3.6v。
CC2530温度传感器模块反向F型天线采用TI公司公布的2.4GHz倒F型天线设计。
天线的最大增益为＋3.3dB，天线面积为25.7×7.5mm。
该天线完全能够满足CC2530工作频段的要求（CC2530工作频段为2.400GHz～2.480GHz）。
图2530芯片引脚CC2530芯片引脚功能AVDD1 28 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接AVDD2 27 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接AVDD3 24 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接AVDD4 29 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接AVDD5 21 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接AVDD6 31 电源（模拟） 2-V–3.6-V 模拟电源连接DCOUPL 40 电源（数字） 1.8V 数字电源去耦。
不使用外部电路供应。
DVDD1 39 电源（数字） 2-V–3.6-V 数字电源连接DVDD2 10 电源（数字） 2-V–3.6-V 数字电源连接GND - 接地接地衬垫必须连接到一个坚固的接地面。
GND 1，2，3，4 未使用的连接到GNDP0_0 19 数字I/O 端口0.0P0_1 18 数字I/O 端口0.1P0_2 17 数字I/O 端口0.2P0_3 16 数字I/O 端口0.3P0_4 15 数字I/O 端口0.4P0_5 14 数字I/O 端口0.5P0_6 13 数字I/O 端口0.6P0_7 12 数字I/O 端口0.7P1_0 11 数字I/O 端口1.0-20-mA 驱动能力P1_1 9 数字I/O 端口1.1-20-mA 驱动能力P1_2 8 数字I/O 端口1.2P1_3 7 数字I/O 端口1.3P1_4 6 数字I/O 端口1.4P1_5 5 数字I/O 端口1.5P1_6 38 数字I/O 端口1.6P1_7 37 数字I/O 端口1.7P2_0 36 数字I/O 端口2.0P2_1 35 数字I/O 端口2.1P2_2 34 数字I/O 端口2.2P2_3 33 数字I/O 模拟端口2.3/32.768 kHz XOSCP2_4 32 数字I/O 模拟端口2.4/32.768 kHz XOSCRBIAS 30 模拟I/O 参考电流的外部精密偏置电阻RESET_N 20 数字输入复位，活动到低电平RF_N 26 RF I/O RX 期间负RF 输入信号到LNARF_P 25 RF I/O RX 期间正RF 输入信号到LNAXOSC_Q1 22 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚1或外部时钟输入XOSC_Q2 23 模拟I/O 32-MHz 晶振引脚21.2软件方面1.2.1 zigbee协议介绍ZigBee协议标准采用分层结构，每一层为上层提供一系列特殊的服务：数据实体提供数据传输服务；管理实体则提供所有其他的服务。