基于yeelink的温度远程采集系统实训报告 大学论文.docx

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基于yeelink的温度远程采集系统实训报告大学论文

信息工程学院实训报告

题目：

Yeelink物联网温度远程采集系统

学生姓名：

许淄豪牛敏

学号：

11671061211167106124

专业：

信息工程学院自动化

班级：

自2011—1班

指导教师：

贾玉瑛、李琦

实训任务书

一、实训目的

⑴掌握MCS-51串行口工作方式及其通信程序设计方法。

⑵掌握RS-232串行总线通信原理及单片机与PC机通信方法。

（3）掌握LED数码管电路（LCD显示模块）的软硬件设计方法。

（4）掌握单总线数字温度传感器驱动软件设计。

（5）掌握Yeelink物联网数据上传方法。

二、实训内容

⑴单片机通过单总线采集18B20温度数据；

⑵将采集到的数据显示在4位LED数码管或LCD液晶显示器上；

（3）注册Yeelink物联网账号，获取key，下载串口转发软件；

（4）通过串口将采集到的温度数据发送到串口转发软件，由后者发布到互联网。

三、yeelink物联网介绍

网址：

步骤：

1、在yeelink官网注册账号，详见：

2、注册成功后在“账户-我的账户设置”中获取APIKEY

3、在“我的设备”添加一个新设备

4、在“管理设备”添加一个传感器”

5、在相关链接下载yeelink串口工具，掌握其用法。

摘要

随着网络的迅猛发展，许多新兴产业随之产生并蓬勃兴起，正是在这种浪潮下Yeelink物联网平台应运而生。

Yeelink是一个开放的通用物联网平台，主要提供传感器数据的接入、存储和展现服务，为所有的开源软硬件爱好者、制造型企业，提供一个物联网项目的平台。

使得硬件和制造业者能够在不关心服务器实现细节和运维的情况下，拥有交付物联网化的电子产品的能力。

Yeelink平台的最大特点，在于不仅仅能够提供数据的上行功能，还能够实现对家庭电器的控制功能，快要到家前想洗个热水澡，还是要提前把空调打开？

很简单，用手机的智能App，这些就是举手之劳。

简单地说，就是可以把你采集到的数据提交到Yeelink，同时Yeelink会以一定的形式展现出来。

比如我们采集温度数据，然后提交上去，这样，无论你人在何方，只要能接入互联网，你就可以实时地在线监测温度值。

本次实训内容便是通过数字温度传感器将实时采集的温度显示在数码管上，并通过串口将其发送到PC机，PC机通过yeelink串口转发工具发布到互联网。

关键词：

温度、传感器、yeelink、物联网、远程采集

Abstract

WiththerapiddevelopmentoftheInternet, manynewindustries emergedand flourished, itisinthis waveofInternetofthingsplatform emergeasthetimesrequireYeelink.Yeelinkistheuniversal substance anopennetwork platform, mainlytoprovide sensordata access,storage anddisplayservices, opensource softwareandhardware enthusiasts, allmanufacturingenterprises,toprovidea IOT project platform. The hardwareand themanufacturer cannot careaboutserverimplementationdetailsand operation,capabilityofelectronic productshavea IOT of delivery. Thebiggestcharacteristic ofYeelinkplatform, is notonlytoprovide uplink data, alsocanrealizethecontrolfunction ofhouseholdelectricalappliances, wanttowash ahotbath comes before, ortoturnontheairconditioner inadvance?

 Verysimple,intelligent mobilephoneApp, these areto liftafinger.Saysimply, isthatwecanputyour collecteddatasubmittedtotheYeelink, andtheYeelinkwillbedisplayedin acertainform. Forexample, we collecttemperaturedata, andthen submittedtogoup, so,whetheryou are inwhere, aslongasyoucan accesstheInternet, youcanmonitorreal-timetemperaturevalue. Thistrainingcontents isthrough digitaltemperaturesensor willbereal-timecollectionoftemperature inthedigitaltubedisplay, andsenditto PCthroughthe serialport, PC postedtotheInternetthroughYeelink serialportforwarding tool.

Keys:

TemperatureSensorYeelinkFetishismRemotemonitoring

目录

实训任务书I

摘要II

AbstractIII

1.1硬件电路2

1.1.1背景知识2

1.1.2课题介绍2

1.1.3主要原理2

1.1.3.1主控制器2

1.1.3.2显示电路2

1.1.3.3温度传感器2

1.1.3.4DS18B20温度传感器与单片机的接口电路7

1.1.3.5ZLG7290芯片7

1.1.3.5.1ZLG7290作用及其功能介绍7

1.1.3.5.2ZLG7290使用说明7

1.1.3.6ZLG7290工作原理8

1.1.4系统构成框图8

1.1.5系统原理介绍8

1.1.6软件流程图9

1.2软件程序10

1.2.1程序清单及注释10

1.3实验小结23

1.4主要参考文献23

一.1硬件电路

一.1.1背景知识

在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。

而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成相对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。

其缺点如下：

1.硬件电路复杂；

2.软件调试复杂；

3.制作成本高。

本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55~125℃，最高分辨率可达0.0625℃。

DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本易使用的特点。

按照系统功能设计的要求，确定系统有三个模块组成：

主控制器，测温电路和显示电路。

一.1.2课题介绍

温度传感器实验主要应用到了ZLG-7290芯片和总线，同时主要应用到了18B20芯片。

温度传感器要求让它们能够实现外用键盘能够调试，更改和控制的功能。

一.1.3主要原理

系统整体硬件电路包括，传感器采集电路，温度显示电路，单片机主板电路等。

一.1.1.1主控制器

一.1.1.2显示电路

显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。

一.1.1.3温度传感器

DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现９～１２位的数字值读数方式。

DS18B20的性能特点如下：

●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；

●多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能；

●无须外部器件；

●可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ；

●零待机功耗；

●温度以９或１２位数字；

●用户可定义报警设置；

●报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件；

●负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作；

DS18B20采用３脚PR－35封装或８脚SOIC封装，其内部结构框图如图2所示。

图2DS18B20内部结构

64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。

温度报警触发器ＴＨ和ＴＬ，可通过软件写入户报警上下限。

DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存ＲＡＭ和一个非易失性的可电擦除的EERAM。

高速暂存RAM的结构为８字节的存储器，结构如图3所示。

头２个字节包含测得的温度信息，第３和第４字节ＴＨ和ＴＬ的拷贝，是易失的，每次上电复位时被刷新。

第５个字节，为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。

DS18B20工作时寄存器中的分辨率转换为相应精度的温度数值。

该字节各位的定义如图3所示。

低５位一直为１，ＴＭ是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为０，用户要去改动，R1和Ｒ0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率。

温度LSB

温度MSB

TH用户字节1

TL用户字节2

配置寄存器

保留

保留

保留

CRC

图3　DS18B20字节定义

由表1可见，DS18B20温度转换的时间比较长，而且分辨率越高，所需要的温度数据转换时间越长。

因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。

高速暂存ＲＡＭ的第６、７、８字节保留未用，表现为全逻辑１。

第９字节读出前面所有８字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。

当DS18B20接收到温度转换命令后，开始启动转换。

转换完成后的温度值就以16位带符号扩展的二进制补码形式存储在高速暂存存储器的第１、２字节。

单片机可以通过单线接口读出该数据，读数据时低位在先，高位在后，数据格式以0.0625℃／LSB形式表示。

当符号位Ｓ＝０时，表示测得的温度值为正值，可以直接将二进制位转换为十进制；当符号位Ｓ＝１时，表示测得的温度值为负值，要先将补码变成原码，再计算十进制数值。

表2是一部分温度值对应的二进制温度数据。

表1DS18B20温度转换时间表

DS18B20完成温度转换后，就把测得的温度值与RAM中的TH、TＬ字节内容作比较。