基于LoRa传输的温度控制系统.docVIP

PAGE PAGE 2 PAGE PAGE 23 基于LoRa传输的温度控制系统设计 摘 要：随着科技的进步，各种新产品，新操作和微控制系统进入人们的生活，目前我国电子产业方面的主要操作系统和微控制系统，受到历史因素的影响，主流还是国外的相关操作系统。国内本土操作系统和微控制系统发展困难，但是随着工业和农业的快速发展，很多农业温度控制大棚，和恒温车间也摒弃了传统的一些温度控制方式，并且缠着智能化快速发。远程测控成为了当下主流设计，低功耗和远距离、抗干扰成为了衡量温度控制系统优劣的标尺。在此契机，以基于LoRa传输技术为基础，构建温度控制系统。该系统实现了采集点温度实施监控，并且实现远程传输实时监测数据，可在远距离收集温度并记录温度信息。整个温度控制系统在硬件上主要包括单片机，集成传感器DS18B20温度传感器， LoRa传输模块。软件方面分为两部分，一是在LABVIEW环境下创建了上位机前面板，用于远程显示，记录温度信息，同时绘制温度动态图像。二是以KEIL为依托进行编写下位机部分程序，实现对温度的采集和设定值的对比以及和上位机之间的传输。该设计实现了对温度的测控，既满足了远距离传输又满足了抗干扰能力强的特点。全文除了理论设计外，还进行了实物的制作经过测试，整个系统具有比较完善的软件功能，生产成本比较低，性价比比较高，具有一定的实用意义，可使用在多种应用场景。为实际生产活动中的具体操作提供一定的参考意义。 关键词：单片机；LoRa；温度；无线传输 PAGE PAGE 22 基于LoRa传输的温度控制系统设计 1 引 言 1.1 课题背景及意义 二十一世纪是人类科技发展迅速，进入信息时代以来更是突飞猛进。与此同时，温度控制也成了一个尖锐的话题。温度的不稳定会直接影响和我们的日常生活和工作尤其是在工业和农业生产中，影响十分显著，甚至会成为决定性因素。因此，在社会生活和工农业生产中的各个方面对温度进行测量和控制就显得尤其重要。随着科技的飞速进步的过程中，工艺生产水平不断提高，有关温度检测领域的技术也越发成熟，在对温度进行检测的过程中，相关设备的发展也逐渐朝向智能化、小型化、低功耗的方向进行发展。单片机技术具有集成化程度高、操作性能稳定、使用便利等优点，利用单片机作为整体系统的控制基础，智能加湿器的设计在实际应用过程中具有较强的优越性。对于温度的实时监测和实施控制，无论是在工业生产，还是在人们日常生活等其他方面都有重要的作用。温度作为重要的检测和控制参数，在工业自动化生产过程中，能够直接影响到产品设备的研发成败，例如实验室、仓库存储、厂房加工的工艺生产控制场合，都需要对所处环境的我温度进行有效地调节，才能保证工业生产过程中的产品质量。在传统工业生产过程中，对于环境类的温度检测以及控制工作，主要是通过人为来进行的，主要是通过轮流值换班巡逻等方式来记录生产环境的状态信息，利用这一方式，整体系统管理效率偏低，大量的人力资源的投入极大影响了投资成本，整体操作缺乏科学性[1]。 目前，各种温度传感器相继推出，在世界范围内显示出新的特点和技术，温度传感器的作用是测量采集和转换信号传输数据和各种类型的温度传感器发挥各自的作用和价值在不同领域的社会生产和工业技术。系统内部编程时设置了温度范围。单片机可以快速高效率的将温度传感器发送的数据处理，并且可以将处理后的需要显示的信息传送到液晶显示器上直观的显示温度状态。同时，它也与设定值里面的程序来决定是否加热或冷却的温度设定值比较。环境条件下的温度指数是很多工作场所的一个重要指标。无论是食品储存、医药管理、图书保存，还是工业和农业计量和计量检定，都需要符合工作要求的温度环境条件[2]。温度是最难保护的指标。鉴于此，研制一种可靠实用的温度控制器显得尤为重要。类似的控制在许多方面都适用。无论是日常生活用品还是工业设备，在不同的场合，系统设计都是不同的。这次设计在整体上能够实现智能化的控制能力实现，满足日常生活中用户对于产品的功能需求，在产品开发以及市场推广上具有重要的现实意义[3]。 1.2 国内外发展现状 温度采集系统，不仅适用于工业生产，同时对于农业生产活动都有很强的作用，关于温度监测领域。利用虚拟仪器技术引入到温度监测系统的控制中，利用虚拟仪器的温度监测系统的设置[4]。不仅可以保证整个温度监测系统的灵活以及可靠性，同时设计成本低廉，保证功能完善，伴随着科学技术的发展，研究技术日益完善，具有较强的现实意义。在对于环境监测数据的传统方式上来看，主要是利用一些专业的仪器设备来进行测量工作，但是由于这些测量设备在体积上较大，同时实时性能不高，在测量精度上存在一定的误差，同时需要通过人为工作进行检测，需要耗费大量的精力，这种方法不能够满足现代化快速发展的经济社