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摘 要

随着工业自动化的发展以及为了保证工作环境的安全，以往的温度采集系统已经满足不了。本系统设计一种基于LoRa的远程温度监测系统，该系统采用51单片机STC89C52作为主控芯片，选用DS18B20温度传感器采集环境温度，并利用SX1278 LoRa无线发射模块将DS18B20温度采集器所采集的温度进行传输至SX1278 无线接收模块最后在上位机显示温度，并且同时能够在LCD1602液晶屏显示当前采集的温度。

设计该系统的核心问题是实时的数据采集传输以及发送到上位机并准确无误的显示温度。当该系统进入监测状态时 温度传感器采集环境温度的时候 无线传输模块第一时间也在发送温度至上位机并在LCD1602液晶屏显示。这些功能的相互配合保证了该系统的有效性和准确性。

通过多次测试，该设计方案不仅可以在复杂的环境中实时收集温度信息而且可以将收集到的温度信息传输给上位机，达到了该系统设计的要求

关键词：温度采集；实时传输，温度显示

Design of remote temperature monitoring system based on LoRa

Abstract

With the development of industrial automation and in order to ensure the safety of the working environment, the old temperature acquisition system is no longer sufficient. This system designs a remote temperature monitoring system based on LoRa. The system uses 51 single-chip STC89C52 microcomputers as the main control chip, selects the DS18B20 temperature sensor to collect the ambient temperature, and uses the SX1278 LoRa wireless transmitter module to transmit the temperature collected by DS18B20 temperature collector Until The SX1278 wireless receiving module finally displays the temperature on the host computer and at the same time can display the current temperature collected on the LCD1602 display.

The central problem in the design of this system is the acquisition and transmission of data in real time and sending it to the host computer to display the temperature accurately. When the system enters the monitoring state, when the temperature sensor collects the ambient temperature, the wireless transmitting module also sends the temperature to the host computer for the first time and displays it on the LCD1602 screen. The mutual cooperation of these functions guarantees the efficiency and accuracy of the system.

Through multiple tests, the design diagram can not only collect real-time temperature information in complex environment, but also transmit the collected temperature information to the upper computer, which meets the system design requirements.

Keywords: temperature acquisition; real-time transmission, temperature display

目录

第一章 绪论 1

1.1选题背景 1

1.2 LoRa的远程温度监测系统的研究意义 1

1.3 课题的关键问题以及难点 1

1.4国内外研究现状 1

第二章 方案设计与论证 3

2.1 LoRa通信简介 3

2.2 LoRa系统整体设计框图 3

第三章 硬件设计 5

3.1 硬件设计框图 5

3.2 STC89C52芯片模块 5

3.3 LoRa模块 6

3.4电源模块 7

3.5显示模块 7

3.6温度采集模块 8

3.7 本章小结 9

第四章软件设计 10

4.1 显示模块程序设计 10

4.2 温度采集模块程序设计 10

4.3 主体程序设计 11

4.4 本章小结 12

第五章 调试过程和分析 13

5.1 组装过程 13

5.1.1 LoRa模块 13

5.1.2 电源 13

5.1.3核心模块和显示器 14

5.1.4其他部件 15

5.1.6 完成搭建 15

5.2.1 电源调试 16

5.2.2 STC89C52配置 16

5.2.3 LCD1602显示屏功能测试 17

5.2.4 温度采集测试 17

5.2.5 上位机温度显示 18

5.3 整体功能测试 18

5.4 本章小结 18

第六章 结论 19

谢辞 20

参考文献 21

第一章 绪论

1.1选题背景

近几十年来，数据采集系统逐渐应用在各个领域，为社会的发展带来极度的便捷。温度的准确性在工业环境和其他地方等众多领域中占有举足轻重的地位。例如在工业的生产环境中，我们需要通过不断观察机器工作时的运行状态，来确保机器能够处于一个安全的环境中工作，而确保机器的安全是通过对机器的监测及采集机器工作时表面的温度来判断。所以数据采集系统不仅要具有精准度还要满足数据传输的速度。目前市场上的温度采集系统将采集到的数据通过RS485、CAN总线等其他传输方式发送至上位机，但是目前这种传输方法需要大量的人力进行维护，无法达到一个长久性，并且无法在恶劣环境中使用。而具有无线通信GPRS技术传输距离长、通信可靠、稳定，但设计复杂成本比较昂贵。LoRa技术具有通信距离远、网络结构简单、两种发射模式可以应用不同的场所且保证数据安全等特点，更适合于户外的大面积传感器应用的场景中。而且LoRa无线通信具有数据传输的速度、精准等优点，设计一种可以应用于不同场所的LoRa温度监测系统，具有一定的现实意义。

1.2 LoRa的远程温度监测系统的研究意义

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