论文总字数：26138字

摘 要

当今时代是一个智能化、信息化的时代，随着科技水平的提高和一些集成了单片机最小系统和丰富外设的嵌入式开发板的大批量生产运用，其可靠的性能和低廉的价格，为嵌入式系统的开发、运用提供了可能。温度是生活和生产中需精确控制的物理量，因此，开发一个稳定、高效、经济和易用的多路无线温度采集监控系统具有重要的应用价值。

本论文叙述了一款基于嵌入式开发板的无线温度采集监控系统的开发过程，对于传感器端，实现了温度采集、显示、超限报警和无线传输功能。对于下位机端，本系统实现了温度采集、无线通信、多路显示和超限报警等功能。对于上位机C#客户端，本系统实现了温度的多路显示、持久化保存、超限报警和历史温度数据查询等功能。对于上位机浏览器端，本系统实现了历史温度数据查询和显示最近采集温度功能。

本系统传感器端与下位机端采用嵌入式开发板作为硬件平台，采用Keil C进行软件开发。上位机C#客户端运行在微软的.Net框架上，数据存储采用微软的Sql Server数据库，同时上位机通过flask框架提供浏览器客户端。实践证明，该系统可以方便的实现温度的无线多路采集监控，是对温度传感（嵌入式）应用的有益尝试。

关键词：温度采集 无线传输 keil C flask框架

Wireless Temperature Acquisition and Monitoring System Based on Embedded Development Board

Abstract

The current era is an era of intelligence and informatization. With the improvement of science and technology and the mass production of some embedded development boards that integrate a minimum system of microcontrollers and rich peripherals, its reliable performance and low price are Embedded system development and application provide the possibility. Temperature is important in life and production. Therefore, the development of a stable, efficient, economical, and easy-to-use multi-channel wireless temperature acquisition and monitoring system has important application value.

This paper describes the development process of a wireless temperature acquisition and monitoring system based on an embedded development board. For the sensor side, it implements temperature acquisition, display, over-limit alarm and wireless transmission. For the lower computer side, this system realizes the functions of temperature acquisition, wireless communication, multi-channel display and over-limit alarm. For the C # client of the host computer, the system realizes the functions of multi-channel temperature display, persistent storage, over-limit alarm and historical temperature data query. For the browser end of the host computer, this system has realized historical temperature query and latest collected temperature display function.

The sensor side and the lower side of this system use embedded development boards as hardware platforms and Keil C for software development. The host computer C # client runs on .Net framework, the data storage adopts Sql Server database, and the host computer provides a browser client through the flask framework. This system can easily realize the wireless multi-channel acquisition and monitoring of temperature, which is a beneficial attempt to the application of temperature sensor (Embedded).

Key Words: Temperature acquisition; Wireless transmission; Keil C; Flask framework

目录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题的背景 1

1.2 设计的主要内容 2

1.3 论文结构安排 2

第二章 方案论证 3

2.1 主控芯片--单片机的选择 3

2.2 温度传感器的选择 4

2.3 显示屏的选择 4

2.4 无线芯片的选择 5

2.5 数据库的选择 5

2.6 前后端架构的选择 6

2.7 小结 6

第三章 系统硬件配置 7

3.1 系统结构框图 7

3.2 下位机主要元器件说明 8

3.2.1 主控芯片STM32F103ZET6 8

3.2.2 DHT-11温湿度传感器 9

3.2.3 无源蜂鸣器 9

3.2.4 TFT3.0-R61509VN彩屏 10

3.2.5 NRF24L01无线传输芯片 10

3.2.6 CH340 USB转串口芯片 11

3.3 传感器端主要元器件说明 12

3.3.1 主控芯片STC89C52RC 12

3.3.2 DS18B20数字温度传感器 12

3.3.3 LCD1602 13

3.3.4 NRF24L01无线传输芯片 13

第四章 软件系统设计与实现 14

4.1 系统架构 14

4.2 程序设计的主要内容 14

4.2.1 由51单片机构成的传感器端程序 14

4.2.2 下位机程序 21

4.2.3 上位机C#客户端程序 28

4.2.4 上位机flask浏览器端程序 37

第五章 系统运行与调试 41

5.1 系统运行的主要步骤 41

5.1.1 传感器端程序下载 41

5.1.2 下位机端程序下载过程 41

5.1.3 生成上位机C#客户端和flask客户端 43

5.2 系统调试与演示 43

总结与展望 50

参考文献 51

致 谢 53

第一章 绪论

1.1 选题的背景

大到工业生产，小到个人生活，温度都是一个至关重要的物理量。在过去的三十年间，我们的经济发展速度举世瞩目。然而，近些年随着全球经济形势的波动，我国的人口红利逐渐降低，资源约束的问题日趋突出。并且随着中国人民生活水平的提高，我国的市场需求的结构升级加快，然而我国却不能提供足量的高质量产品。所以在未来国际创新竞争日趋激烈的大背景下，要想实现中国经济的高速发展，要想实现中华民族的伟大复兴，经济转型升级势在必行。

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