dpj0273 基于无线传感器网络的温度实时监控系统

摘　　要

温度是基本的物理量之一，对温度的测量对生产生活有重大的意义。本文主要研究了基于蓝牙的温度无线传感监测系统的设计以及实现。本设计分为两大部分：一为蓝牙无线温度传感节点设备设计，二为上位机监测系统的设计。蓝牙无线温度传感节点我们采用了单片机+温度传感+蓝牙模块的设计方案，而上位机我们采用VC++为开发语言，实现温度的实时监测，历史数据保存/浏览，用户管理等功能。实验表明我们的系统各项功能运行良好，对生产生活有积极的意义。

目    录

第一章  课题背景... 6

1.1研究的背景和意义... 6

1.2本课题主要目标... 7

第二章  系统的开发原理和方法... 8

2.1  Keil 单片机代码生成软件介绍... 8

2.2 C51串口通信... 8

2.2.1 串口基础... 8

2.2.2 串口通信帧... 11

2.3 Visual C++上位机程序编写软件介绍... 13

第三章  系统概要设计... 13

3.1 系统整体概要设计... 13

3.2 系统传感器结点概要设计... 13

3.3 系统上位机概要设计... 14

3.3.1 软件系统需求分析... 14

3.3.2 软件系统概要设计方案... 14

第四章 传感器结点设计... 15

4.1  传感器结点硬件设计... 15

4.2  传感器结点软件设计... 18

4.2.1  通信协议标准... 18

4.2.2  DS18B20温度采集... 20

4.2.3  蓝牙系统... 21

4.2.4  系统总流程... 22

第五章 上位机软件设计... 24

5.1 编程语言的选择... 24

5.2 数据采集解析模块的实现方案... 26

5.3 实时显示模块的概要实现... 27

5.4 数据存储模块的概要实现... 31

5.5 历史数据浏览模块... 32

5.6 软件图形界面(UI)实现框架选择... 32

5.7 其他信息存储方案选择... 32

第六章 系统验证... 32

6.1 系统软硬件实物形态... 32

6.2 系统验证过程... 32

第七章 总结... 32

第三章  系统概要设计

3.1 系统整体概要设计

图3.1给出了系统整体概要原理图，本项目设计2个温度无线传感节点，通过蓝牙网络而连接到监测PC结点，它们传输的数据通过PC结点上运行的软件进行监测。

3.2 系统传感器结点概要设计

图3.2 系统传感器结点组成原理图

图3.2给出了我们设计的温度传感器结点组成原理图，它由三部分构成，温度传感器，单片机，蓝牙模块。温度传感器将数据传给单片机，单片机听过蓝牙模块发送到蓝牙网络。

3.3 系统上位机概要设计

3.3.1 软件系统需求分析

 经过分析，本软件系统要求实现如下功能：

（1）  从串口读取原始数据格式并解析为8路采样数据，其中4路温度(每路0-200度)4路电压(每路0-2v)。

（2）  将从串口读取的8路采样数据通过上位机实时显示在图形界面上。

（3）  在实时显示在图形界面的同时需要将数据以一定格式保存到文件中。

（4）  能够读取保存的文件中的历史曲线数据并显示在界面上并浏览。

3.3.2 软件系统概要设计方案

 通过对我们的功能需求分析，本软件的大体需要实现4个主要功能模块：

（1）  数据采集解析模块:

该模块用于从原始串口数据流按照协议规范解析出8个通道的数据。

（2）  实时显示模块：

能够将数据采集解析模块送来的8个通道的数据流以实时曲线的形式显示到界面上。

（3）  实时保存模块：

能够将数据采集解析模块送来的8个通道的数据流以一定的格式保存为文件。

（4）  历史浏览模块：

将最后保存的文件读取解析成历史曲线并显示在界面上。