有线温度信息采集节点的设计_电子信息工程.doc

摘要: 温度是日常生活中是比较常见的参数之一，农业、工业等都需要对温度进行测量与控制。在生产中温度的高低对于产品的质量有直接影响，过高过低的温度都将会导致生产出不合格的产品。针对这一情况，研究可靠的温度采集系统显得非常重要。

本文主要功能是温度传感器采集周围环境的温度，传送给中央处理模块，根据温度数值产生一系列信号，最终将温度值通过串口传送出去。基于前人的研究成果，本设计增加了保存历史数据的功能，开机前用户需要设置当前具体时间，同时可以自行设定保存温度的时间间隔。当用户需要读取历史温度时，按下按钮，所有历史温度会以年月日时分秒+温度值的方式打印出来。

其中MCU模块，采用STM32，通过C语言编程，控制温度的采集，处理与传输。MCU对接收到的温度信息经过处理，超过一定范围的温度自动产生报警信息。温度采集模块采集环境温度，与MCU模块单线链接，将数据传送给MCU。LDO模块为MCU模块提供稳压电源，最大程度的保持输入电压的稳定。SPI通信模块是一种同步串行外设接口，它可以使MCU与各种外围设备以串行方式进行通信以交换信息。存储模块存储一定时间间隔内的所有温度数值，当用户需要历史温度时，系统从存储模块中提取相关数据信息。最终所有的数据都通将过串口传送出去，实时更新。

关键词：温度采集；STM32；串口

目录

摘要

Abstract

第1章 绪论-1

1.1 选题的背景及意义-1

1.2 温度采集系统的发展概述-1

1.3 温度采集系统的应用-1

1.3.1 冷链运输-1

1.3.2 粮仓管理-1

1.3.3 工业自动化-2

1.4 本文的主要工作-2

第2章 系统总体设计-3

2.1 设计总方案-3

2.2 各模块简介-3

2.2.1 MCU模块设计-3

2.2.2 电源模块设计-4

2.2.3 温度采集模块设计-4

2.2.4 存储模块设计-4

2.2.5 串口通信模块设计-5

2.2.6 RTC模块设计-5

2.3 本章小结-6

第3章 系统的硬件设计-7

3.1 引言-7

3.2 系统的结构框图-7

3.3 各模块硬件设计-7

3.3.1 MCU模块-7

3.3.2 电源模块-8

3.3.3 温度采集模块-9

3.3.4 存储模块-11

3.3.5 串口通信模块-12

3.3.6 RTC模块-13

3.3.7 按键模块-13

3.4 本章小结-14

第4章 系统软件设计-15

4.1 引言-15

4.2 系统流程设计-15

4.3 系统初始化-15

4.4 RTC驱动设计-16

4.5 RS3232串口通信模块程序设计-17

4.6 存储模块程序设计-19

4.7 温度采集模块程序设计-20

4.7.1 温度采集模式-20

4.7.2 DS18B20驱动设计-22

4.8 LED报警模块程序设计-24

4.9 按键模块设计-24

4.10 本章小结-27

第5章 结论与展望-29

5.1结论-29

5.2不足之处及未来展望-29

参考文献-31

致  谢-33