单片机物联网实验平台的设计与实现(3)
1．3 章节内容安排
第一章为引言，介绍了课题的背景意义，以及研究现状和应用前景。
第二章介绍了本设备的功能和整体设计方案，介绍了系统的功能和整体框架图，同时介绍了设计过程中所用到的各种设计工作平台。
第三章说明了整个系统的硬件电路设计，介绍了硬件电路原理图以及印刷电路板的设计制作。
第四章说明了整个系统中各部分功能软件的设计思路，写出了各部分软件的流程图。其中包括单片机软件和上位机软件设计。
第五章说明了系统的实验结果和分析过程，并展示了系统实物图。
2 系统的功能及整体设计方案
2．1 整体设计方案
本课题设计的物联网实验平台将具有以下功能
（1）可搭配接入不同的传感器
（2）接收处理传感器所采集的信号
（3）所采集的信号传输给微处理器处理
（4）通过无线通信模块将传感器处理信息发出至上位机
（5）具有LED指示灯模块
（6）具有LCD显示模块，能实时显示平台传感器所获得的信息
本课题设计的物联网实验平台的原理如下。首先由传感器直接问采集外界信息，将信息传输给微处理器进行处理，并可传输至无线通讯模块，由无线通讯模块传输至下一节点或另一个平台。从而使整个系统构成一个完整的物联网。其余的功能由附属电路来实现，因此物联网实验平台还有LCD电路和LED指示模块，以及为整个系统供电的电源模块。
具体的整体设计方案如下。首先由传感器直接采集外界信息，比如温度，光线强度，由传感器输出相应的模拟信号。由于作为微处理器的单片机只能处理数字信号，所以必须将改模拟信号通过AD转换功能转换为能被单片机处理的数字信号。本系统中具体采用温度传感器。再让微处理器对数字信号进行分析处理，本系统使用C8051F320单片机作为微处理器。最后将数据传输至无线通信模块，实现数据的发送以及接收。本系统中，将采用CC243通讯芯片作为为无线通信模块的核心。总体框架图如图2.1所
图2.1 整体框架图
2．2 工具平台的选择
2.2.1 Protel2004DXP集成开发环境
Protel2004DXP是一款得到广泛使用的、用于印刷电路板（PCB）设计的电子设计自动化（EDA）软件。由于其使用的广泛性和易于学习掌握的特点，它是电路设计软件的优秀选择。Protel2004DXP选用设计库管理方式，具有强大的数据管理能力，可以设计电路原理图、印刷电路板与可编程逻辑器件。能辅助绘制电路原理图，并提供电路原理图向PCB元器件板的转换渠道。具有比较高的电路设计以及电路板制作效率。能极大减轻电路设计过程中的工作量，并且能够精确制作出PCB电路板。本系统选用Protel2004DXP设计并绘制电路原理图，再通过绘制完成的原理图完成PCB板元器件布局以及布线工作。
2.2.2 Keil Uvision4集成开发环境
Keil Uvision4可以是优秀的51单片机集成开发系统，能同时兼容C语言和汇编语言的单片机开发。Keil是由美国Keil软件公司出品的，提供了包括C编译器、宏汇编器、链接器、库管理和调试仿真器等在内的完整开发方案。对于熟悉C语言工程师来说，利用C语言对单片机进行编程，Keil这一软件是一个比较可靠的选择。采用C语言编写软件系统，效率相对较高，逻辑功能直观易理解，便于移植调试分析。由于在大学基础课程学习阶段学习过C语言，对于C语言相对比较熟悉。因此，本系统选用Keil Uvision4和C语言完成单片机软件的设计制作。
2.3.3 Microsoft Visual C++ 6.0集成开发环境
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