基于WIFI多点温度采

《基于WIFI多点温度采集系统设计》设计单位：09电气2班/3班课题组成员：宋伟男徐涛丁农兵叶煜组长：宋伟男一·项目背景：A.该产品在现实生活中的应用现状？1.由于数据采集系统应用范围越来越广，功能越来越全，大众需要一种应用范围广，性价比高的数据采集系统，无线传输实现了数据处理功能强大，显示简洁、直观，性价比高，应用广泛。2.在生产中经常需对温度进行检测，数字显示信息存储及实时控制，无线采集系统可被广泛应用于温度测量或相应的可转换为温度量或供电故障监控的工业，农业，环保，服务业安全监控中。B.存在哪些问题？很多系统存在:1.功能单一；2.采集通道少；3.采集速率低；4.操作复杂；5.并对测试环境要求较高等问题。二、详细设计需求•1、18B20温度采集端对现场温度进行采集，并将采集到的温度电压信号转换为数字信号，传送给数据处理端•2、数据处理端对数据进行处理后，经WIFI模块传送到PC机•3、PC机对温度数据进行实时记录并显示，用户可根据需要选择所要查看的监测点温度数据三、系统设计总方案单片机温度传感器DS18b20WIFI模块PC机显示单总线串口无线传输《系统总方案示意图》系统实物图四、系统总方案简述•1、温度传感器DS18b20是单总线传输元件与单片机一端口相连；•2、单片机通过串口与WIFI相连，通过指令控制WIFI模块或传输数据并发送出去；•3、PC机接收无线信号显示相应的温度信息。五、方案每个部分实现原理1、温度传感器DS18b20A、原理图B、实物图C、工作原理及应用总结DS18b20内部存储器ROM只读存储器用于存放DS18B20ID编码RAM数据暂存器EEPROM非易失性记忆体用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据DS18b20一个工作周期温度检测数据处理优点：抗干扰力更强DS18b20单总线控制流程复位控制器发送ROM指令控制发送存储器操作指令存在脉冲执行或数据读写复位：首先我们必须对DS18B20芯片进行复位，复位就是由控制器（单片机）给DS18B20单总线至少480uS的低电平信号。当18B20接到此复位信号后则会15~60uS后回发一个芯片的存在脉冲。存在脉冲：在复位电平结束之后，控制器应该将数据单总线拉高，以便于在15~60uS后接收存在脉冲，存在脉冲为一个60~240uS的低电平信号。至此，通信双方已经达成了基本的协议，接下来将会是控制器与18B20间的数据通信。如果复位低电平的时间不足或是单总线的电路断路都不会接到存在脉冲，在设计时要注意意外情况的处理。控制器发送ROM指令：双方打完了招呼之后最要将进行交流了，ROM指令共有5条，每一个工作周期只能发一条，ROM指令分别是读ROM数据、指定匹配芯片、跳跃ROM、芯片搜索、报警芯片搜索。ROM指令为8位长度，功能是对片内的64位光刻ROM进行操作。其主要目的是为了分辨一条总线上挂接的多个器件并作处理。诚然，单总线上可以同时挂接多个器件，并通过每个器件上所独有的ID号来区别，一般只挂接单个18B20芯片时可以跳过ROM指令（注意：此处指的跳过ROM指令并非不发送ROM指令，而是用特有的一条“跳过指令”）。控制器发送存储器操作指令：在ROM指令发送给18B20之后，紧接着（不间断）就是发送存储器操作指令了。操作指令同样为8位，共6条，存储器操作指令分别是写RAM数据、读RAM数据、将RAM数据复制到EEPROM、温度转换、将EEPROM中的报警值复制到RAM、工作方式切换。存储器操作指令的功能是命令18B20作什么样的工作，是芯片控制的关键。执行或数据读写：一个存储器操作指令结束后则将进行指令执行或数据的读写，这个操作要视存储器操作指令而定。如执行温度转换指令则控制器（单片机）必须等待18B20执行其指令，一般转换时间为500uS。如执行数据读写指令则需要严格遵循18B20的读写时序来操作。1、AMS1117是一个正向低压降稳压器，在1A电流下压降为1.2V，固定输出电压为1.5V、1.8V、2.5V、2.85V、3.0V、3.3V、5.0V和可调版2、AMS1117片上微调把基准电压调整到1.5%的误差以内，而且电流限制也得到了调整，以尽量减少因稳压器和电源电路超载而造成的压力3、AMS1117可用于交换式电源5V至3.3V线性稳压器，电池充电器、电池供电设备等，本系统中使用提供稳定3.3V电压2、AMS1117芯片六、算法流程图开始初始化数据采集发送到WIFIN0再处理再检测YES处理完?1、采集端程序/*-----------------------------------------------18B20温度传感器------------------------------------------------*/#includedelay.h#include18b20.h/*------------------------------------------------18b20初始化------------------------------------------------*/bitInit_DS18B20(void){bitdat=0;DQ=1;//DQ复位DelayUs2x(5);//稍做延时DQ=0;//单片机将DQ拉低DelayUs2x(200);//精确延时大于480us小于960usDelayUs2x(200);DQ=1;//拉高总线DelayUs2x(50);//15~60us后接收60-240us的存在脉冲dat=DQ;//如果x=0则初始化成功,x=1则初始化失败DelayUs2x(25);//稍作延时返回returndat;}/*------------------------------------------------读取一个字节------------------------------------------------*/unsignedcharReadOneChar(void){unsignedchari=0;unsignedchardat=0;for(i=8;i0;i--){DQ=0;//给脉冲信号dat=1;DQ=1;//给脉冲信号if(DQ)dat|=0x80;DelayUs2x(25);}return(dat);}•/*------------------------------------------------•写入一个字节•------------------------------------------------*/•voidWriteOneChar(unsignedchardat)•{•unsignedchari=0;•for(i=8;i0;i--)•{•DQ=0;•DQ=dat&0x01;•DelayUs2x(25);•DQ=1;•dat=1;•}•DelayUs2x(25);•}•/*------------------------------------------------•读取温度•------------------------------------------------*/•unsignedintReadTemperature(void)•{•unsignedchara=0;•unsignedintb=0;•unsignedintt=0;•Init_DS18B20();•WriteOneChar(0xCC);//跳过读序号列号的操作•WriteOneChar(0x44);//启动温度转换•DelayMs(10);•Init_DS18B20();•WriteOneChar(0xCC);//跳过读序号列号的操作•WriteOneChar(0xBE);•//读取温度寄存器等（共可读9个寄存器）前两个就是温度•a=ReadOneChar();//低位•b=ReadOneChar();//高位•b=8;•t=a+b;•return(t);•}2、主程序/*-----------------------------------------------名称：DS18b20温度检测WIFI传输------------------------------------------------*/#includereg52.h#includestdio.h#include18b20.h#include18b20a.h#includedelay.h#includechuankou.hbitReadTempFlag;//定义读时间标志voidInit_Timer0(void);//定时器初始化/*------------------------------------------------串口通讯初始化------------------------------------------------*/voidUART_Init(void){SCON=0x50;//SCON:模式1,8-bitUART,使能接收TMOD|=0x20;//TMOD:timer1,mode2,8-bit重装TH1=0xFD;//TH1:重装值9600波特率晶振11.0592MHzTR1=1;//TR1:timer1打开//EA=1;//打开总中断ES=1;//打开串口中断TI=1;}/*------------------------------------------------定时器初始化子程序------------------------------------------------*/voidInit_Timer0(void){TMOD|=0x01;//使用模式1，16位定时器，使用|符号可以在使用多个定时器时不受影响//TH0=0x00;//给定初值//TL0=0x00;EA=1;//总中断打开ET0=1;//定时器中断打开TR0=1;//定时器开关打开}/*------------------------------------------------定时器中断子程序------------------------------------------------*/voidTimer0_isr(void)interrupt1{staticunsignedintnum;TH0=(65536-2000)/256;//重新赋值2msTL0=(65536-2000)%256;num++;if(num==600)//{num=0;ReadTempFlag=1;//读标志位置1}}voidzhongduan4()interrupt4{Uart();}/*------------------------------------------------主函数------------------------------------------------*/voidmain(void){inttemp;floattemperature;chardisplaytemp[16];//定义显示区域临时存储数组Init_Timer0();UART_Init();while(1)//主循环{if(ReadTempFlag==1){ReadTempFlag=0;temp=ReadTemperature();temperature=(float)temp*0.0625;sprintf(displaytemp,Temp1%7.3f,temperature);//打印温度值sendstr(displaytemp);temp=ReadTemperature_a();temperature=(float)temp*0.0625;sprintf(displaytemp,Temp2%7.3f,temperature);//打印温度值sendstr(displaytemp);}}}七、PC机显示截图实习个人体会与总结•本次实训学到了很多课堂上不能学