ZYL太原理工物联网大三课程设计实验报告(环境监测)课案.doc

课程设计 课程名称： 物联网感知课程设计 设计名称： 环境监测系统 专业班级： 物联1403 学号： 2014002091 学生姓名： 赵羽龙 指导教师： 呼克佑 2016年 12月 23日 太原理工大学课程设计任务书 学生姓名 赵羽龙 专业班级 物联1403 课程名称 物联网感知课程设计 设计名称 环境监测系统 设计周数 2 设计 任务 主要 设计 参数 运用已学的编程工具及物联网实验箱设计一个《环境监测》系统，该系统可实现如下功能： 读取环境的温度、湿度通过串口通信，读取至电脑程序界面显示。 根据在程序界面设置温度、湿度的上下限值，完成显示相应的温湿度调节机器的工作状态。 将监测到的温湿度值保存至文本文件。 设计的基本要求如下： （1）选择合适的传感器来完成温度、湿度数据的采集。 （2）制作相应的显示界面，将采集的变量值实时显示 设计的扩展要求如下： 判断温度过高过低、湿度过高过低时，通过电机控制空调、加湿器的启停。 设计内容 设计要求 1、收集技术资料：理解设计任务、查阅相关资料、搭建开发平台。 2、确定总体设计思想：方案论证比较、确定总体设计方案。 3、感知层和传输层的设计：感知模块的选择、传输模式与接口程序的设计。 4、应用层的设计：各模块的功能说明、程序流程、代码编写。 5、系统调试与运行：验证各项功能的实现。 6、书写设计报告：按照课程设计报告的要求，编写设计报告。 主要参考 资 料 1、徐勇军． 物联网实验教程 2、李刚. 疯狂JAVA讲义.电子工业出版社。2016 3、Kathy Sierra Bert Bates .Head First.中国电力出版社.2016 学生提交 归档文件 封面—任务书—目录—课程设计报告-参考文献 注： 1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）。 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。 指导教师签名： 日期： 目录 1 1．系统组成 1 2.传感器选型 1 三．详细设计 1 1.硬件连接 1 2．程序设计 1 3．界面设计 3 四．系统说明 3 五．设计总结 4 六．附录 4 程序设计课程设计报告 专业： 物联网工程 班级： 1403 姓名： 赵羽龙 学号： 2014002091 完成日期： 2016/12/23 题目：设计一个环境监测系统。 一．功能分析 环境监测系统主要包括对环境变量的采集和显示。 （1）选择合适的传感器来完成温度、湿度数据的采集。 （2）制作相应的显示界面，将采集的变量值实时显示。 （3）扩展功能：判断温度过高过低、湿度过高过低时，通过电机控制空调、加湿器的启停。 二．概要设计 1．系统组成 系统大体组成包括：传感器模块、数据传送模块和电机控制模块。系统框图如图1所示。由于传感器模块没有外接电路，因此需要通过中间的协调器将数据转为串口形式发送到PC机上。 图1 系统框图 2.传感器选型 选择SHT10单片数字温湿度传感器来监测环境。SHT10采用CMOSens专利技术将温度湿度传感器、A/D转换器及数字接口无缝结合，使传感器具有体积小、响应速度快、接口简单、性价比高等特点。 电路连接时，接口简单，两线连接，SHT10的两线串行接口（bidirectional 2-wire）在传感器信号读取和电源功耗方面都做了优化处理，其总线类似I2C总线但并不兼容I2C总线。 三．详细设计 1.硬件连接 SHT10共有4个引脚，除了电源和地，数据和时钟引脚分别连接单片机P06、P07。 图2 系统硬件框图 2．程序设计 （1）端口初始化程序 static void GPIOInit(void) { P0SEL = ~(16); //时钟接口初始化，IO口功能选择 P0DIR |= (16); //IO口方向选择 P0SEL = ~(17); //数据接口初始化 P0DIR |= (17); //IO口方向选择 } 功能：初始化SHT10接口； 入口参数：无； 返回值：无。 （2）传感器采集程序 static uint16 ReadSHT10(uint8 param) { double temp; uint8 i; uint16 result; uint16 SORH = 0; DATA_OUTPUT; D