论文总字数：17054字

摘 要

随着物联网技术在生活及生产中的应用日渐广泛，温度这一参数在生产和生活中又及其重要，随着无线通信技术的不断发展，对我们的生活也带来了极大的便利，在物联网的方向中，网络传输是其中的核心部分，近年来，WiFi模块的发展十分迅猛，ESP8266在物联网领域内的应用非常广泛，其低廉的价格，强大的功能，小巧的体积使其具有极大的竞争力。

本文设计了用WiFi技术作为采集结点的无线通信方式，来完成和手机间的通信，本设计采用18B20温度采集模块进行数据采集，MSP430单片机作为主控器，ESP8266WIFI模块进行WiFi数据传输。本设计的关键在温度采集读取以及基于WiFi的数据在手机上的显示。

关键词：物联网；温度；单片机； WiFi；ESP8266

WiFi-based temperature measurement system

Abstract

As the application of the Internet of Things technology in life and production is becoming more and more extensive, the parameter of temperature is very important in production and life. With the continuous development of wireless communication technology, it has also brought great convenience to our lives. In the direction of the Internet of Things, network transmission is the core part. In recent years, the development of WiFi modules has been very rapid. ESP8266 has been widely used in the field of Internet of Things. Its low price, powerful functions, and small size make it Has great competitiveness.

In this paper, the wireless communication method using WiFi technology as a collection node is designed to complete the communication with the mobile phone. This design uses 18B20 temperature collection module for data collection, MSP430 microcontroller as the main controller, and ESP8266WIFI module for WiFi data transmission. The key to this design is temperature acquisition and reading and display of WiFi-based data on mobile phones.

Keywords: Internet of Things; temperature; microcontroller; WiFi; ESP8266

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 课题的研究背景与意义 1

1.2 温度测量技术的发展状况 1

1.3 本文的主要工作内容 1

1.4 本文的组织结构 2

第二章 基于WiFi的温度测量系统理论基础 3

2.1 无线通信原理 3

2.2 WiFi简介 3

2.2.1 无线电信号 3

2.2.2 传输数据 4

2.2.3 802.11无线网络控制 4

2.3 温度传感器简介 4

2.3.1 18B20原理 4

第三章 系统的需求与分析 6

第四章 基于WiFi的温度测量系统总体设计 7

4.1 系统的总体方案构成 7

4.2 系统的硬件介绍 7

4.2.1 DS18B20温度传感器 7

4.2.2 MSP430F149单片机 9

4.2.3 WiFi模块ESP8266 10

4.3 系统的硬件设计图 11

4.4 本章小结 12

第五章 基于WiFi的温度测量系统的软件设计 13

5.1 系统使用软件介绍 13

5.1.1 单片机编程软件介绍 13

5.1.2 ESP8266 WIFI模块透传功能设定 15

5.2 温度采集部分的流程及主要代码 18

5.2.1温度采集部分的程序设计流程图 18

图5-8温度采集模块流程图 18

5.2.2温度采集部分主要代码 18

5.3 WiFi模块通信部分的设计图和主要代码 21

5.3.1 WiFi通信部分设计流程图 21

5.3.2 ESP8266串口通信主要代码 22

5.3.3 实现该在手机上对温度的显示主要代码 24

5.4 本章小结 25

第六章 调试 26

6.1 软硬件调试的过程 26

6.2 调试结果 26

6.3 结果分析 27

第七章 总结和展望 28

7.1 总结 28

7.2 展望 28

致谢 29

参考文献 30

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景与意义

温度是被我们用来对物体冷热的程度进行判断的一个物理量。在生产和生活的方面，它都有着不可忽视的作用，在悠久的历史里人们对温度测量技术一直在不停的研究。物联网发展的越来越迅速，在我们的生活中应用的越来越广泛。WIFI技术近些年来在我国发展的十分迅速，在生产和生活方面都带来了极大的便利。

本设计就是温度测量和WiFi相结合的方式，选择WiFi技术作为采集结点的无线通信方式来完成和手机的通信，上传采集的温度数据在手机上的显示，从而做出一个基于WiFi的温度测量系统。WiFi模块的产品繁多，在经过了重重筛选后，本设计采用的是拥有高性能且具有极高性价比，在市场上火热的ESP8266WiFi模块,在温度采集上选择使用的是18B20温度传感器。

1.2 温度测量技术的发展状况

温度这一参数在工农业生产中有着至关重要的的影响，因此人们对温度测量极多的研究。在温度传感器发展历程里可以分成三个比较大的过程，在最初是传统的分立式温度传感器，因其技术还未成熟该温度传感器有着测量的精确度比较低及外围电路复杂，使用起来也比较麻烦。接着是模拟集成温度传感器的出现，相比较传统的分立式温度传感器，它有着测量误差较小且功耗低及传输距离比较远等诸多优点。随着时代的发展，计算机技术的发展迅猛，数字温度传感器诞生了，本文使用的18B20温度传感器就是这一类型的。数字温度传感器可以适配多种微控制器来输出温度数据，且在构成温度测量系统时其能大大的降低成本，有着极高的性价比。随着温度测量技术发展日新月异，近年来，无线温度测量渐渐兴起，在工农业的温度检测中，在环境保护的方面，都能看到它的影子。在温度监测方面，因其环境及条件的多项原因，如果使用传统的方式进行布线施工，不仅难度大，且成本也会极大的提高。因此，无线测温在各方面应用也越来越广泛。在本设计就是利用WiFi来实现数据的无线传输。

1.3 本文的主要工作内容

本文的设计内容是基于WIFI的温度测量系统，故在本篇的内容主要分为以下几个部分

1. 对无线温度测量前期的研究及相关的背景调查。
2. 对整个系统进行一个粗略的设计，做好一个大的框架。
3. 对使用的硬件进行学习并对它们的功能进行简单的介绍。
4. 对硬件的连接进行设计。
5. 对该系统的软件方面进行学习和分析。
6. 对整个系统进行调试，然后对结果进行总结

1.4 本文的组织结构

本文设计的是基于WiFi的温度测量系统，该设计的主要部分可分为温度采集及WiFi的数据传输，该设计需要研究硬件的组装、软件代码的编译及整个系统的初步调试。对于以上的内容，本文的章节安排具体如下：

第一章是绪论，大致的讲解了本设计的研究意义及其背景，简单的描述了整个温度测量的发展历程，是对本设计的前期调查工作的一个总结。

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