论文总字数：44957字

摘 要

气象信息实时监测系统对我国经济持续、健康和稳定发展具有十分重要的意义，也是农业、林业、畜牧业、渔业以及部分工业稳定发展的重要基础。本文进行了实时气象信息监测系统研究，设计了一套可以广泛应用、价格低廉、实时性高、稳定性好的监测系统。

本文所设计的气象指标监测系统是基于NB-IOT窄带物联网，系统由下位机和Android上位机两部分组成。下位机采用STM32F103C8T6单片机作为处理核心，将传感器采集的气象数据解析并做校验处理后发送到串口，然后由NB-IOT无线传输模组WH-NB75-B5上传至物联网云平台；再由云平台转发数据到Android上位机客户端。Android上位机客户端可以实时查看当前气象数据，并将数据以图表显示。本系统实现了气象数据的无线传输、监测状态的集中化和监测数据的可视化。

本文设计的气象指标监测系统运行正常，并且通过了系统软件和硬件最终验收，达到了预期的目标。

关键词：STM32 NB-IO无线传输模组 Android 物联网开发平台 气象监测系统

Design of Meteorological Index Monitoring System Based on NB-IOT

Abstract

Real-time meteorological information is an important basis for ensuring the sustained and stable development of my country's economy, and is of great significance to agriculture, forestry, animal husbandry, fisheries and some industries. Based on the research background of wireless meteorological monitoring, this paper studies the key monitoring technologies and methods. In view of the shortcomings of the current meteorological monitoring system, such as high cost, expensive equipment, and high data transmission delay, a meteorological data monitoring system based on NB-IoT was designed.

The system is divided into two parts: microcontroller hardware and Android software. The hardware part adopts STM32F103C8T6 as the processing core, analyzes and verifies the meteorological data collected by the sensor and sends it to the serial port, and then uploads it to the IoT cloud platform by the NB-IOT wireless transmission module WH-NB75-B5; then the cloud platform Forward data to the Android client. The Android client can view the current weather data in real time and display the data as a graph. The system realizes wireless transmission of meteorological data, centralization of monitoring status and visualization of monitoring data.

The meteorological index monitoring system designed in this paper runs normally and has passed the final acceptance of the system software and hardware to achieve the expected goal.

Key Words：STM32; NB-IOT wireless transmission module; Android; Internet of things development platform; Meteorological monitoring system.

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国外研究现状 1

1.2.2 国内研究现状 2

1.3 研究内容 3

1.3.1 研究内容 3

1.3.2 结构安排 3

第二章 系统方案设计与NB-IOT技术简述 5

2.1 系统结构图 5

2.2 NB-IOT窄带物联网技术 5

2.2.1 NB-IoT 技术概述 5

2.2.2 NB-IoT 技术特点 6

2.3 本章小结 6

第三章 系统硬件选型 7

3.1 单片机选择及介绍 7

3.2 NB-IOT模块选型与介绍 9

3.3 传感器模块选择及介绍 13

3.4 TP4056充电模块 14

3.5 MT3608升压模块 15

3.6 太阳能模块 16

3.7 本章小结 16

第四章 系统核心电路设计 17

4.1 STM32F103C8T6单片机最小系统 17

4.2 传感器模块接口电路 19

4.2.1 雨滴模块 19

4.2.2 湿度模块 20

4.3 NB-IOT模块接口电路 20

4.4 系统主电源电路 21

4.5 本章小结 22

第五章 基于 NB-IoT 气象监测系统的软件设计 23

5.1 STM32单片机程序设计 23

5.1.1 Keil5开发平台介绍 23

5.1.2 新建项目配置 23

5.1.3 主程序流程图 24

5.1.4 传感器的数据采集程序设计与实现 25

5.2 物联网开发平台搭建 29

5.2.1 透传云平台选择 29

5.2.2 透传云平台快速接入 29

5.2.3 WH-NB75模块配置 31

5.3 Android上位机监测平台设计 32

5.3.1上位机工作流程图 32

5.3.2 Android studio介绍 33

5.3.3 Android studio新建项目 34

5.3.4 项目工程配置 35

5.3.5 图形界面显示程序设计 36

5.4 本章小结 39

第六章 系统联合调试 40

6.1 系统调试 40

6.1.1 硬件连接检查 40

6.1.2 硬件程序调试 40

6.1.3 上位机程序调试 41

6.2 单片机程序烧录 42

6.3 上位机应用构建 43

6.4 系软硬件联合调试 44

6.5 本章小结 46

总结与展望 47

参考文献 48

致谢 50

请支付后下载全文，论文总字数：44957字