1.3 论文架构

本文通过对无线发送模块和温度传感器等基本原理阐述，详细地介绍了基于51单片机和Wi-Fi技术的家用温度监控系统设计和开发过程。

第一部分：绪论。主要阐述课题的相关背景和现有技术，对课题的研究意义和前景进行分析。

第二部分：总体设计与选型分析。主要举例一些可行的设计方案和元器件并进行比较和筛选，最终选定课题所用到的元件。

第三部分：电路硬件设计。本章主要介绍各个设计模块的主要元器件，详细介绍这些模块的内部原理和使用，在此基础上进行硬件电路的设计。

第四部分：系统软件设计。主要介绍课题所需的系统软件和开发环境，在此基础上进行主要模块的软件设计。

第五部分：系统性能优化。

第六部分：问题总结。

第七部分：设计总结。本章主要对整个设计过程进行总结，针对系统设计中的短板和不足提出相应的改进方向。

2 总体设计与选型分析

系统总体的设计方案应该建立在满足系统整体性能指标的前提下，充分考虑系统软件和开发环境，所选的模块要尽量简单实用、易于购买和实现，所选的元器件要和课题相匹配，有合适的参数、稳定的性能、较低的功耗、低廉的成本以及较好的互换性能。

2.1 总体设计

以下为本设计的总体框图

2.1.1 受控对象

受控对象是家庭的室内温度。

2.1.2 测温模块

测温模块采用的是DS18B20温度传感器。由DS18B20温度传感器测得室内的温度传输给单片机进行后续的处理。

2.1.3 单片机系统

本设计的单片机使用51单片机。单片机系统连接温度传感器、显示模块、控制模块和Wi-Fi模块四个部分。

2.1.4 显示模块

显示模块采用LCD1602，直接由单片机驱动，显示测温对象的当前温度。

2.1.5 Wi-Fi模块文献综述

本设计的Wi-Fi无线模块使用的是有人的USR-WIFI232-T模块。属于嵌入式Uart-Wifi 模块产品。Uart-WI-FI 是基于Uart 接口的符合Wi-Fi无线网络标准的嵌入式模块，模块内置无线网络协议IEEE802.11 协议栈以及TCP/IP 协议栈，能够将串口数据传送到无线网络中。通过Uart-WI-FI 模块，传统的串口设备也能轻松接入无线网络，具体数据由与Wi-Fi模块连接的上位机决定。

2.1.6 串口通讯模块

RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。 该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每一个引脚的信号内容都进行规定，还对各种信号的电平进行规定。随着科技和设备不断改进，DB9接口出现，逐渐代替DB25接口，现在都把RS232接口叫做DB9。可以说RS-232是现在主流的串行通信接口之一。

2.1.7 上位机

本设计中上位机软件使用的是Wi-Fi模块配套的PC端监控软件，选择直接使用现成软件而不去重新编写新的软件是为了加快设计进度。上位机（笔记本电脑和手机）可以通过Wi-Fi模块向下位机发送查询指令，要求下位机返回受控对象当前的温度。

2.2 选型分析

2.2.1 测温模块方案

方案一：使用pt100通过电桥将温度变化转换为电压变化供单片机识别。铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器，由于其测量准确度高、测量范围大、复现性和稳定性好等，被广泛用于中温(-200℃～650℃)范围的温度测量中。pt100是一种受到大量应用的测温元件，在-50~600℃℃范围内它的精度、稳定性，抗干扰能力比其他传感器都更有优势等。由于铂电阻的电阻和温度之间的关系是非线性的，所以在应用中需要额外进行校正，添加了工作量。源:自*优尔`%论,文'网·www.youerw.com/