基于单片机的在线天气预报系统设计与实现_改版.docVIP

学校编码：10138分类号密级

学号：20113070126UDC

本科毕业论文(设计)

基于单片机的在线天气预报系统设计与实现

学生姓名：吴宪峰

所在学院：物理与智能制造工程学院

专业：应用物理学（集成电路）

指导教师：王勋、司淑平

2024年4月1日

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赤峰学院本科毕业论文(设计)原创性声明

兹呈交的毕业论文(设计)，是本人在导师指导下独立完成的研究成果。本人在论文(设计)写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文(设计)而产生的权利和责任。

声明人（签名）：

指导教师（签名）：

年月日

目录

TOC\o1-3\h\z\u315141绪论 2

200351.1研究背景 2

49401.3国内外研究现状 2

317042系统总体设计方案 3

4292.1总体设计概述 3

159812.2主要元器件 3

141802.2.1主控芯片 3

125542.2.2显示模块 3

327413硬件系统的硬件设计 4

255033.1硬件系统设计概述 4

318793.2单片机最小系统 4

17233.2.1STM32单片机 5

178663.3电源电路设计 6

67303.4显示电路 6

101573.5WiFi电路 7

243343.6温湿度传感器 8

229763.7语音播报 9

22684天气获取程序设计 10

227534.1设计思路 10

245664.2关键步骤 10

306575PCB版图设计与系统测试 13

127845.1原理图和PCB图设计 13

93775.2系统功能测试 15

140836总结 17

5610参考文献 18

30401致谢 20

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基于单片机的在线天气预报系统设计与实现

吴宪峰

赤峰学院物理与智能制造学院，赤峰024000

摘要：天气预报是人们日常生活中重要的信息需求之一。准确的天气信息对于决策和计划具有重要意义，涉及到出行、穿着、农业、建筑等方方面面。随着科技的不断发展，人们对于获取天气信息的方式也在发生改变。传统的天气预报通常通过电视、广播或互联网上的天气网站进行，但这些方式可能不够便捷或实时，因此设计一个方便快捷能随时预报天气的系统是十分重要的，特别是对于一些需要实时关注天气的场合。本论文旨在设计和实现一种基于单片机的在线天气预报系统。该系统利用STM32F103C8T6单片机作为主控制器，通过ESP8266WIFI模块实现与互联网的连接。系统采用TCP协议传输数据，通过天知天气网API获取天气信息，数据以JSON格式传输。天气信息通过2.8寸TFT屏幕以图形形式显示，包括未来3天的天气预报。系统使用5VUSB电源供电，并通过杜邦线直接连接各模块。可能的扩展功能包括显示时间日期等附加信息。本研究对于提升天气信息获取的效率，解决特定应用场景下的需求，以及推动嵌入式系统技术的发展，都具有积极的意义。

关键词：单片机；在线天气预报系统；STM32F103C8T6；ESP8266；TCP通信协议

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1绪论

1.1研究背景

在智能化的时代，天气预报系统在人们日常生活中扮演着至关重要的角色。随着科技的不断发展，利用先进的单片机技术和网络通信技术，设计一个在线天气预报系统成为可能。这样的系统可以为用户提供实时、准确的天气信息，使他们能够更好地规划日常活动和未来计划[1,2]。

天气对人们的生活产生了深远的影响。从日常穿着到户外活动、交通出行，乃至于农业生产和工业生产，都需要考虑天气因素[3]。因此，一个可靠的天气预报系统对于个人和社会的各个方面都至关重要。而基于单片机的在线天气预报系统的出现，为这个问题提供了一种新的解决方案。

本论文的主要目的是探讨基于单片机的在线天气预报系统的设计与实现。通过这样的系统，用户可以方便地获取当地以及其他地区的天气信息，具有以下实际意义：

便捷性与实时性:传统的天气预报系统可能需要用户打开电视、收听广播或者查看