本文關(guān)鍵詞：基于物聯(lián)網(wǎng)的溫濕度測量系統(tǒng)的研制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：溫濕度檢測是現(xiàn)代檢測技術(shù)的重要組成部分,隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展,溫濕度檢測系統(tǒng)在許多領(lǐng)域起到越來越重要的作用,如：安全生產(chǎn)、保證產(chǎn)品質(zhì)量和節(jié)約能源等方面,而且對于檢測的要求也越來越高。采用有線傳輸?shù)姆椒?會導(dǎo)致系統(tǒng)的靈活性、可擴(kuò)展性較低,干擾現(xiàn)象嚴(yán)重。在冷鏈物流跟蹤監(jiān)控等移動場合或偏遠(yuǎn)地區(qū)等網(wǎng)絡(luò)條件較差的特定場合,傳統(tǒng)有線通信集中監(jiān)控系統(tǒng)往往難以發(fā)揮原有的作用。為了解決上述問題,本文設(shè)計(jì)了一套基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的溫濕度測量系統(tǒng)。本系統(tǒng)架構(gòu)分成溫濕度記錄裝置和監(jiān)控系統(tǒng)兩部分。溫濕度記錄裝置作為系統(tǒng)的硬件平臺,采用ARM作為核心處理器,通過帶有高精度溫濕度傳感器和GPS定位模塊的數(shù)據(jù)采集終端采集環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù),然后經(jīng)由GPRS無線模塊接入Internet,通過TCP/IP連接,將環(huán)境溫濕度檢測數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸至數(shù)據(jù)庫服務(wù)器作進(jìn)一步的處理。監(jiān)控系統(tǒng)作為系統(tǒng)的上位機(jī),具有對溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和監(jiān)控的功能,并能以數(shù)據(jù)庫的形式對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。該系統(tǒng)能夠有效克服一般監(jiān)測方式數(shù)據(jù)傳輸距離問題的缺陷,具有操作方便、精確度高、擴(kuò)展性能好等特點(diǎn),適合在移動場合中進(jìn)行小數(shù)據(jù)量的無線傳輸。本文通過對國內(nèi)外溫濕度測量系統(tǒng)的研究背景和發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了詳細(xì)和客觀的分析,初步確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo),提出了系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方案。本文首先對系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了介紹,詳細(xì)分析了無線通信技術(shù)、GPS定位技術(shù)、溫濕度數(shù)據(jù)采集技術(shù)等與本系統(tǒng)相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù),對系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了詳細(xì)的論證,完成系統(tǒng)硬件和軟件的模塊化設(shè)計(jì),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)各部分硬件電路的工作原理以及軟件的設(shè)計(jì)流程。本文最后完成了溫濕度記錄裝置的硬件實(shí)現(xiàn)和上位機(jī)監(jiān)控終端的軟件開發(fā),并對系統(tǒng)的上位機(jī)和下位機(jī)進(jìn)行了整體的功能測試。測試結(jié)果表明,該系統(tǒng)能很好地完成溫濕度數(shù)據(jù)的采集和檢測,且具有可移動、實(shí)時(shí)快速、使用方便等特點(diǎn),能夠提高移動場合中數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測的效率,具有一定的實(shí)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：溫濕度 GPRS GPS定位 ARM 監(jiān)控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274;TP391.44;TN929.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 緒論13-17
• 1.1 課題研究背景13-14
• 1.2 國內(nèi)外研究和應(yīng)用現(xiàn)狀14-15
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容15-17
• 第二章 系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)17-26
• 2.1 溫濕度的測量方法17-19
• 2.1.1 溫度測量方法的選擇17-18
• 2.1.2 濕度測量方法的選擇18-19
• 2.2 無線傳輸技術(shù)的選擇19-22
• 2.2.1 藍(lán)牙技術(shù)19
• 2.2.2 Zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)19-20
• 2.2.3 移動通信技術(shù)20-21
• 2.2.4 無線通信方式的對比與選擇21-22
• 2.3 GPS定位技術(shù)22-24
• 2.3.1 GPS系統(tǒng)的組成22-23
• 2.3.2 GPS系統(tǒng)的定位原理23-24
• 2.4 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案24-26
• 第三章 溫濕度記錄裝置的硬件設(shè)計(jì)26-43
• 3.1 溫濕度記錄裝置硬件結(jié)構(gòu)26
• 3.2 嵌入式微控制器26-28
• 3.3 GPRS通信模塊28-31
• 3.3.1 SIMA900A供電模塊設(shè)計(jì)29
• 3.3.2 SIMA900A開關(guān)電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.3.3 SIM900A通信接口設(shè)計(jì)30
• 3.3.4 SIM卡接口設(shè)計(jì)30-31
• 3.4 GPS定位模塊31-33
• 3.5 溫濕度傳感器模塊33-35
• 3.6 LCD觸摸屏35-39
• 3.6.1 LCD觸摸屏總體結(jié)構(gòu)35-36
• 3.6.2 觸摸屏電路設(shè)計(jì)36-37
• 3.6.3 液晶顯示屏電路設(shè)計(jì)37-39
• 3.7 外圍模塊設(shè)計(jì)39-43
• 3.7.1 串口通信模塊39-40
• 3.7.2 擴(kuò)展存儲器模塊40-41
• 3.7.3 電池充電模塊41-43
• 第四章 溫濕度記錄裝置軟件設(shè)計(jì)43-59
• 4.1 記錄裝置軟件總體設(shè)計(jì)43-47
• 4.1.1 開發(fā)環(huán)境的選擇43
• 4.1.2 開發(fā)方式的選擇43-45
• 4.1.3 主程序設(shè)計(jì)45-47
• 4.2 溫濕度采集程序47-50
• 4.2.1 SHT11測量時(shí)序47-49
• 4.2.2 濕度值的校準(zhǔn)49-50
• 4.2.3 溫度值的校準(zhǔn)50
• 4.3 GPS數(shù)據(jù)采集程序50-53
• 4.3.1 GPS定位協(xié)議介紹50-52
• 4.3.2 GPS定位數(shù)據(jù)采集流程52-53
• 4.4 GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸程序53-57
• 4.4.1 無線移動通信的實(shí)現(xiàn)方式53-54
• 4.4.2 AT指令及其應(yīng)用54-55
• 4.4.3 無線數(shù)據(jù)傳輸流程55-57
• 4.5 液晶觸摸屏程序設(shè)計(jì)57-59
• 第五章 上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)59-71
• 5.1 開發(fā)平臺概述59-60
• 5.1.1 C#簡介59
• 5.1.2. WCF體系架構(gòu)簡介59-60
• 5.1.3 SQL Server簡介60
• 5.2 監(jiān)控系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)60-63
• 5.3 網(wǎng)絡(luò)通信模塊設(shè)計(jì)63-67
• 5.3.1 TCP協(xié)議簡介63-64
• 5.3.2 TCP連接的實(shí)現(xiàn)過程64-67
• 5.4 應(yīng)用層協(xié)議的設(shè)計(jì)67-68
• 5.5 其他功能模塊設(shè)計(jì)68-71
• 5.5.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)68-69
• 5.5.2 數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)計(jì)69-70
• 5.5.3 報(bào)警模塊設(shè)計(jì)70-71
• 第六章 系統(tǒng)測試與結(jié)果71-77
• 6.1 溫濕度記錄裝置測試71-73
• 6.2 監(jiān)控終端測試73-77
• 總結(jié)與展望77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 致謝83-84
• 附錄1 微控制器及其外圍電路84-85
• 附錄2 SIM900A硬件原理圖85-86
• 附錄3 擴(kuò)展存儲器原理圖86-87
• 附錄4 溫濕度記錄裝置PCB設(shè)計(jì)圖87-88
• 附錄5 模塊功能實(shí)現(xiàn)算法88-94

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本文編號：251104