Arduino畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書模板示例

1、摘 要本文針對Arduino能通過各種傳感器感知環(huán)境的功能，對現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行了分析和研究，詳細(xì)介紹了Arduino平臺(tái)下植物狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。文章首先分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的背景和意義。然后在第一章和第二章簡單介紹了單片機(jī)和Arduino的相關(guān)信息，第三章介紹了本次設(shè)計(jì)所需要的器材，從第四章到第六章中詳細(xì)描述了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)上傳和實(shí)時(shí)監(jiān)控局部，包括：如何采集數(shù)據(jù)，如何進(jìn)行數(shù)據(jù)上傳，將從傳感器上獲取的數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)WEB，以及上傳之后處理數(shù)據(jù)，設(shè)置預(yù)警等。最后本文還分析了在數(shù)據(jù)上傳和處理數(shù)據(jù)時(shí)遇到的一些問題和解決方案，展望了一些擴(kuò)展功能?！娟P(guān)鍵詞】 物聯(lián)網(wǎng) Arduino 植物狀態(tài) 監(jiān)測Ab

2、stractAccording to the Arduino through a variety of sensors to perceive the environment function, the existing networking technology for analysis and research, introduces the design and implementation of plant condition monitoring system based on Arduino platform.This paper analyzes the background a

3、nd significance of the technology of IOT firstly. And then, from the fourth chapter to the sixth chapter, the key data upload and real-time monitoring parts are described in detail, including: How to upload data, upload the data from the sensor to the background WEB, and processing data, set the ala

4、rm, etc. Finally, this paper also analyzes some problems in data processing and data upload and solutions.【Key Words】 IOT Arduino plant condition monitoring目 錄摘要IAbstractII目錄III前言11單片機(jī)為核心器件Arduino222222 Arduino的根本組成32.1 Arduino定義32.2 Arduino的誕生32.3 Arduino語言32.3.1 關(guān)鍵字42 語法符號(hào)42 運(yùn)算符42.3.4 數(shù)據(jù)類型52 常 量52

5、.3.6 結(jié) 構(gòu)62.3.7 功 能63 本次設(shè)計(jì)所需的硬件與軟件73.1 Arduino UNO73.1.1 Arduino uno根本概要83.1.2 通信接口83.1.3 下載程序93.1.4 注意要點(diǎn)93.2 DHT11傳感器和LY-6993.3 開發(fā)環(huán)境114 植物生長狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)介紹124.1 設(shè)計(jì)思路12131313131313135植物生長狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)1313156植物生長狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)16161616171919207運(yùn)行環(huán)境與結(jié)論2424242424存在的問題和缺乏28總結(jié)29致謝30參考文獻(xiàn)31前 言物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成局部，也是信息化時(shí)代的重要

6、開展階段。其中Arduino是一款便捷靈活、方便上手的開源電子原型平臺(tái)，包含硬件各種型號(hào)的Arduino板和軟件Arduino IDE)。它是一個(gè)基于開放原始碼的軟硬件平臺(tái)，構(gòu)建于開放原始碼simple I/O介面版，并且具有使用類似Java、C語言的Processing/Wiring開發(fā)環(huán)境。Arduino包含兩個(gè)主要的局部：硬件局部是可以用來做電路連接的Arduino電路板；另外一個(gè)那么 是Arduino IDE，你的計(jì)算機(jī)中的程序開發(fā)環(huán)境。你只要在IDE中編寫程序代碼，將程序上傳到Arduino電路板后，程序便會(huì)告訴Arduino電路板要做些什么了。隨著社會(huì)的開展，生產(chǎn)技術(shù)的更新，物聯(lián)網(wǎng)

7、理念如今已經(jīng)逐漸深入人心，并隨著傳感器技術(shù)、通信技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的開展逐漸觸及社會(huì)的每一個(gè)角落。不管在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與個(gè)人生活中都可以用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓其變得更好。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和個(gè)人生活中，當(dāng)某些植物的養(yǎng)殖價(jià)值昂貴時(shí)，對其的實(shí)時(shí)監(jiān)控就變得十分必要，而土壤濕度是植物生長狀態(tài)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。例如郁金香的生長期適溫為5-20，最正確溫度為15-18，植株的生育溫度應(yīng)保持在0-25。郁金香根系的生長溫度宜在5以上，14以下，尤為10左右最正確?；ㄑ糠只倪m溫為17-23，超過35時(shí)，花芽分化會(huì)受到抑制。另外，郁金香有極強(qiáng)的耐寒性，冬季可耐-35的低溫，當(dāng)溫度保持在8以上時(shí)開始生長。本系統(tǒng)主要是完成了對土壤濕度的實(shí)

8、時(shí)監(jiān)測，并根據(jù)所需RH范圍與實(shí)際RH比擬，出現(xiàn)異常情況及時(shí)的提醒用戶以及記錄。其中對于系統(tǒng)來說最重要的就是數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳和與用戶的交互。1單片機(jī)為核心器件ArduinoDefinition 2.1 MCUThe microcontroller, monolithic microcomputer (English: Single-ChipMicrocomputer), also known as micro controller (Microcontroller), is the central processor, memory, timer / counter (Timer/Counter)

9、, all the input and output interface are integrated in a micro computer on an integrated circuit chip.單片機(jī)，單片微型計(jì)算機(jī)英語：單片機(jī)，也被稱為微控制器單片機(jī)，是中央處理器，存儲(chǔ)器，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，所有的輸入和輸出接口都集成在集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。The similarities and differences between the 2.2 microcontroller and personal computerA computer that works to hav

10、e the following parts: the central processing unit CPU (operation, control) and random access memory RAM (data storage), read-only memory (ROM memory), input / output devices I/O (serial and parallel output port etc.). In the personal computer (PC) these parts are divided into several chips, mounted

11、 on a printed circuit board called on the motherboard. In SCM, these are all part of a piece of integrated circuit chip, therefore is called monolithic (single chip microcomputer) machine, and some in addition to the above part, is also integrated with other parts such as analog / digital conversion

12、 (A/D) and analog / digital conversion (D/A) etc. The application of computer in the high-end, in the low-end microcontroller applications, the two have their own living space, at least in the short term there will be one to replace another kind of situation.計(jì)算機(jī)工程有以下幾局部組成：中央處理單元CPU運(yùn)行，控制和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM數(shù)據(jù)

13、存儲(chǔ)，只讀存儲(chǔ)器ROM，輸入/輸出設(shè)備I/O串行和并行輸出端口等。在個(gè)人電腦PC這些局部被分成幾片，安裝在印刷電路板稱為主板上。在供給鏈管理中，這些都是一塊集成電路芯片的一局部，所以稱為單片機(jī)單片機(jī)，和一些除了以上局部，還結(jié)合其他部位如模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換A/D和模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換A/D等。計(jì)算機(jī)在高端應(yīng)用，中低端單片機(jī)的應(yīng)用，兩者都有各自的生活空間，至少在短期內(nèi)會(huì)有一個(gè)替代的另一種情況。2.3 MCU functionIn the actual work where the computer is not any need for a high performance computer, a comp

14、uter can control the refrigerator temperature for core processor? The key is to see whether enough, whether there is a good cost performance ratio. If a refrigerator are needed to deal with core temperature control, the price is the price. MCU control, commonly used in industrial production and life

15、 related procedures and controls (such as: electronic organ, refrigerators, air conditioners and other intelligence).在計(jì)算機(jī)不需要任何高性能計(jì)算機(jī)的實(shí)際工作中，計(jì)算機(jī)可以控制為核心處理器的冰箱的溫度？關(guān)鍵是看是否足夠，是否有良好的性能價(jià)格比。如果冰箱需要處理核心的溫度控制，價(jià)格價(jià)格。單片機(jī)控制，常用于工業(yè)生產(chǎn)和生活有關(guān)的程序和控制如：電子琴，冰箱，空調(diào)和其他情報(bào)。2.4 single view1.4單視圖This is an Atmega328P-PU microcontrol

16、ler, 8 bit processor, AVR instruction set based on the frequency of 20MHz, memory of 32KB.這是一個(gè)atmega328p PU微控制器，8位處理器，基于20MHz頻率AVR指令集，內(nèi)存32KB。圖1-1 Atmega328P-PU單片機(jī)2 Arduino的根本組成2.1 Arduino定義Arduino，是一個(gè)開放源代碼的計(jì)算機(jī)控制器，基于開放源代碼軟件的硬件和軟件平臺(tái)，基于開放源代碼的簡單接口的I / O版本，并有一個(gè)類似的Java，C語言的開發(fā)環(huán)境，處理/接線。2.2 Arduino的誕生2005冬，馬

17、西莫Banzi和戴維Cuartielles討論學(xué)生抱怨微控制器問題缺乏是廉價(jià)和容易使用，討論決定設(shè)計(jì)自己的電路板，電路板通過班齊戴維Mellis.設(shè)計(jì)學(xué)生的編程語言。兩天后，戴維Mellis.寫代碼。三天以后，董事會(huì)是完整的。電路板被命名為Arduino。隨后Banzi，Cuartielles，和Mellis把原理圖在線。保持開源理念的設(shè)計(jì)，因?yàn)橹鳈?quán)法律監(jiān)督是開源軟件，但它是很難使用的硬件，他們決定采用創(chuàng)作共用許可證。在Creative Commons許可，任何人不得生產(chǎn)電路板的復(fù)制品，但也重新設(shè)計(jì)，甚至原設(shè)計(jì)銷售文案。你不需要支付使用費(fèi)，甚至不允許獲得Arduino團(tuán)隊(duì)。只保存名稱Ardu

18、ino。它是作為商標(biāo)注冊。2.3 Arduino語言Arduino語言是建立在C / C + +的根底，也是基于C語言。2.3.1 關(guān)鍵字 if · if.else · for · switch case · while · do. while · break · continue · return · goto 2.3.2 語法符號(hào) · ; · · / · /* */ 2.3.3 運(yùn)算符 · = · + · - · * &#

19、183; / · % · = · < · > · <= · >= · && · | · ! · + · - · += · -= · *= · /= 2.3.4 數(shù)據(jù)類型 · boolean 布爾類型 · char 字符類型 · byte 字節(jié)類型 · int 整數(shù)類型 · unsigned int 無符號(hào)整型 · long 長整型 · u

20、nsigned long 無符號(hào)長整型 · float 實(shí)數(shù)類型 · double · string · array · void 2.3.5 常 量 · HIGH | LOW 表示數(shù)字IO 口的電平，HIGH 表示高電平1，LOW 表示低電平0。 · INPUT | OUTPUT 表示數(shù)字IO口的方向，INPUT 表示輸入高阻態(tài)，OUTPUT 表示輸出AVR能提供 5V電壓 40mA 電流。 · true | false true 表示真1，false表示假0。 以上為根底C語言的關(guān)鍵字和符號(hào)，大家可以了解，具體

21、使用可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)的程序。2.3.6 結(jié) 構(gòu)· void setup() 初始化發(fā)量，管腳模式，調(diào)用庫函數(shù)等 · void loop() 連續(xù)執(zhí)行函數(shù)內(nèi)的語句 2.3.7 功 能數(shù)字 I/O· pinMode(pin, mode) 數(shù)字IO口輸入輸出模式定義函數(shù)，pin表示為013，mode表示為INPUT或OUTPUT。· digitalWrite(pin, value) 數(shù)字IO口辒出電平定義函數(shù)，pin表示為013，value表示為HIGH或LOW。比方定義HIGH可以驅(qū)動(dòng)LED。· int digitalRead(pin) 數(shù)字IO口讀輸

22、入電平函數(shù)，pin表示為013，value表示為HIGH或LOW。比方可以讀數(shù)字傳感器。模擬I/Oint analogRead(pin) 模擬IO口讀函數(shù)，pin表示為05Arduino Diecimila 為 05Arduino nano為07。比方，可以讀模擬傳感器10位AD，05V表示為01023。 · analogWrite(pin, value)-PWM 數(shù)字IO口PWM輸出函數(shù)，Arduino數(shù)字IO口標(biāo)注了PWM的IO口可使用該函數(shù)。pin表示3,5,6,9,10,11，value 表示為0255。比方，可用于電機(jī)PWM調(diào)速或音樂播放。 時(shí)間函數(shù) · dela

23、y(ms) 延時(shí)函數(shù)單位ms。 · delayMicroseconds(us) 延時(shí)函數(shù)單位 us。數(shù)學(xué)函數(shù) · min(x,y) 求最小值 · max(x,y) 求最大值 · abs(x) 計(jì)算絕對值 · constrain(x,a,b) 約束函數(shù)，下限a，上限b，x必須在ab之間才能返回。 · map(value,fromLow,fromHigh,toLow,toHigh) 約束函數(shù)，value必須在fromLow與toLow之間和fromHigh與toHigh之間。 · pow(base,exponent) 開方函數(shù)，

24、base的exponent次方。 · sq(x) 平方 · sqrt(x) 開根號(hào)3 本次設(shè)計(jì)所需的硬件與軟件實(shí)驗(yàn)器件數(shù)量Arduino uno1塊EthernetW5100擴(kuò)展板1塊土壤濕度傳感器1個(gè)DHT11溫濕度傳感器1個(gè)導(dǎo)線假設(shè)干表3-13.1 Arduino UNOArduino Uno是Arduino接口USB系列的最新版本，如Arduino平臺(tái)參考標(biāo)準(zhǔn)模板。烏諾處理器核心是ATmega328，14個(gè)數(shù)字輸入/輸出包括6路PWM輸出，6個(gè)模擬輸入，一個(gè)16MHz晶體振蕩器，一個(gè)USB端口，一個(gè)電源插座，一個(gè)擴(kuò)展報(bào)頭和復(fù)位按鈕。聯(lián)合國已經(jīng)發(fā)布了第三版，與前兩版相比

25、具有以下新的特點(diǎn)：In the AREF two pin SDA and SCL increase, increase IOREF and support the I2C interface; a reserved pin, future expansion should be compatible with 5V and 3.3V core board. This improves the reset circuit design, USB interface chip by ATmega16U2 instead of ATmega8U2. Figure 4-1 improved Ardui

26、no UNO.在任命兩引腳SDA和SCL的增加，增加Ioref支持I2C接口；預(yù)留針，未來的開展應(yīng)該與5V和3.3V的核心板兼容。這提高了復(fù)位電路的設(shè)計(jì)，USB接口芯片的atmega16u2代替atmega8u2。圖3-1改良Arduino Uno。圖3-1 Arduino UNO3.1.1 Arduino uno根本概要l 處理器 ATmega328 l 工作電壓 5V l 輸入電壓推薦 7-12V l 輸入電壓范圍 6-20V l 數(shù)字IO腳 14 (其中6路作為PWM輸出 l 模擬輸入腳 6 l IO腳直流電流 40 mA l 腳直流電流 50 mA l Flash Memory 32

27、KB ATmega328，其中0.5 KB用于bootloader l SRAM 2 KB ATmega328 l EEPROM 1 KB ATmega328 l 工作時(shí)鐘 16 MHz 3.1.2 通信接口串口：ATmega328內(nèi)置的UART可以通過數(shù)字口0RX和1TX與外部實(shí)現(xiàn)串口通信；ATmega16U2可以訪問數(shù)字口實(shí)現(xiàn)USB上的虛擬串口。 TWI兼容I2C接口。SPI 接口。3.1.3 下載程序Arduino UNO上的ATmega328已經(jīng)預(yù)置了bootloader程序，因此可以通過Arduino軟件直接下載程序到UNO中。 也可以直接通過UNO上ICSP header直接下載程

28、序到ATmega328。 ATmega16U2的Firmware固件也可以通過DFU工具升級(jí)。 3.1.4 注意要點(diǎn)Arduino UNO上USB口附近有一個(gè)自恢復(fù)的保險(xiǎn)絲，對電路起到保護(hù)作用。當(dāng)電流超過500mA時(shí)會(huì)斷開USB連接。 Arduino UNO提供了自動(dòng)復(fù)位設(shè)計(jì)，可以通過PC主機(jī)復(fù)位。這樣通過Arduino軟件下在程序到UNO中，軟件可以自動(dòng)復(fù)位，不需要手動(dòng)復(fù)位按鈕。在印制板上絲印“RESET EN處可以使能和禁止該功能。3.2 DHT11傳感器和LY-69DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)熟悉信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保

29、產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在即為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測型號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最正確選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。 技術(shù)參數(shù) 供電電壓： 3.35.5V DC 輸 出： 單總線數(shù)字信號(hào) 測量范圍： 濕度

30、20-90%RH， 溫度050 測量精度： 濕度+-5%RH， 溫度+-2 分 辨 率： 濕度1%RH， 溫度1 互 換 性： 可完全互換 ， 長期穩(wěn)定性： <±1%RH/年 圖3-2 DHT11LY-69土壤濕度傳感器外表采用鍍鎳處理，有加寬的感應(yīng)面積，可以提高導(dǎo)電性能，防止接觸土壤容易生銹的問題，延長使用壽命；產(chǎn)品可以寬范圍控制土壤的濕度，通過電位器調(diào)節(jié)控制相應(yīng)閥值，濕度低于設(shè)定值時(shí)，DO輸出高電平，高于設(shè)定值時(shí)，DO輸出低電平；比擬器采用LM393芯片，工作穩(wěn)定，工作電壓3.3V-5V，設(shè)有固定螺栓孔，方便安裝，PCB尺寸：3.2cm * 1.4m。 圖3-3 LY-69

31、/FC-283.3 開發(fā)環(huán)境本次設(shè)計(jì)使用的軟件為Arduino開發(fā)環(huán)境Arduino，如圖3-4所示。圖3-4 開發(fā)環(huán)境4 植物生長狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)介紹 設(shè)計(jì)思路對于植物養(yǎng)殖最重要的就是植物的養(yǎng)殖環(huán)境，環(huán)境的整體情況直接影響植物的生長。環(huán)境的整體情況可以從一些具體的數(shù)據(jù)表達(dá)，例如空氣的溫度，相對濕度，土壤的溫度，相對濕度。我們可以用不同的傳感器可以分別檢測到這些數(shù)據(jù)。采集到數(shù)據(jù)后是最重要的分析數(shù)據(jù)，我們先把數(shù)據(jù)通過Arduino UNO和W5100擴(kuò)展板上傳到后臺(tái)WEB平臺(tái)，然后再WEB平臺(tái)內(nèi)設(shè)置相應(yīng)的溫度，濕度正常值，最正確值和低于標(biāo)準(zhǔn)或高于標(biāo)準(zhǔn)的值。將他們和上傳的數(shù)值相較，如果不正常的話做出相

32、應(yīng)的反響，例如低于或高于標(biāo)準(zhǔn)值的時(shí)候，發(fā)送短信、郵件和微博提醒。后臺(tái)WEB平臺(tái)設(shè)置相應(yīng)的命令可以讓我們在微信中使用，使用相應(yīng)命令可以隨時(shí)查看植物生長情況。設(shè)計(jì)步驟設(shè)置上傳數(shù)據(jù)需要的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。利用DHT11和LY-69兩個(gè)傳感器分別檢測出空氣和土壤的溫度和相對濕度。以Arduino板連接傳感器獲取檢測出的數(shù)據(jù)。將獲取的不同數(shù)據(jù)，以不同的資源進(jìn)行處理，根據(jù)數(shù)據(jù)做出對當(dāng)時(shí)植物生長環(huán)境的判斷。將數(shù)據(jù)記錄下來，隨著時(shí)間推移形成曲線圖。將溫度、相對濕度數(shù)值的不同范圍分別設(shè)置為正常、良好、非正常。與用戶交互用戶可以通過微信隨時(shí)查看植物生長環(huán)境情況，監(jiān)測系統(tǒng)也會(huì)定時(shí)發(fā)送監(jiān)測情況到相應(yīng)微博，相應(yīng)數(shù)值不正常時(shí)會(huì)通

33、過短信、郵件提醒用戶。5植物生長狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)概要設(shè)計(jì)工作原理用戶將系統(tǒng)成品連接網(wǎng)線電源，放置于想要監(jiān)控的植物旁，將土壤濕度傳感器插入土壤就可以開始監(jiān)控其生長環(huán)境。1） DHT11會(huì)采集空氣中的溫度和相對濕度，LY-69會(huì)采集土壤中的相對濕度。2） 通過W5100擴(kuò)展板，會(huì)將采集的數(shù)據(jù)上傳到后臺(tái)WEB端。3） WEB端會(huì)記錄接收到的數(shù)據(jù)，繪制曲線圖；在特定的時(shí)間將監(jiān)測到的情況以微博、郵件的形式記錄下來。如某時(shí)刻接受到的數(shù)據(jù)部在標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，會(huì)發(fā)送短信提醒用戶。用戶可以通過微信隨時(shí)查看監(jiān)測到的情況。圖51 監(jiān)測系統(tǒng)工作圖工作流程圖圖 52 監(jiān)測系統(tǒng)工作流程圖6植物生長狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)目的當(dāng)前很多

34、人都有養(yǎng)殖一些花草類植物的愛好，在經(jīng)過一些查找資料后會(huì)知道怎么去養(yǎng)好一種植物，但是大多數(shù)人的工作都是很繁忙的，他們沒有太多時(shí)間去管理自己所養(yǎng)的植物，而又不想自己養(yǎng)的植物出現(xiàn)不良的生長狀況。對于植物的實(shí)時(shí)監(jiān)控就能解決這個(gè)問題。本設(shè)計(jì)題目為Arduino平臺(tái)下植物狀態(tài)監(jiān)測，其用途就是用來對植物生長的環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測，進(jìn)而得到植物的狀況。將得到的植物狀況定時(shí)發(fā)送給用戶，用戶也可以隨時(shí)查看監(jiān)測到的植物狀況。功能模塊設(shè)計(jì)本次設(shè)計(jì)采用的是Arduino物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)連接是必須的。經(jīng)過查找資料后發(fā)現(xiàn)有很多連接網(wǎng)絡(luò)的方法，有Arduino+以太網(wǎng)，藍(lán)牙等方法，最后選擇的是Arduino+w5100擴(kuò)展板連接網(wǎng)

35、絡(luò)。將Aduino UNO 3與配套的Ethernet W5100擴(kuò)展板連接到一起，以Aruidno UNO 3 來控制程序，Ethernet W5100擴(kuò)展板連接網(wǎng)線通過路由器上網(wǎng)。以筆記本作為Router，網(wǎng)線一端直接連接到筆記本，另一端連接Ethernet W5100擴(kuò)展板。筆記本需要將類似Router的功能翻開，將正在使用的網(wǎng)絡(luò)適配器翻開，設(shè)置Internet協(xié)議版本4TCP/IPv6設(shè)置DNS和主機(jī)的IP地址，子網(wǎng)掩碼。再去Arduino 1.5.5-r2設(shè)置IPAddress ip，IPAddress mydns，IPAddress gw，IPAddress subnet。將網(wǎng)絡(luò)的

36、屬性翻開，共享屬性里面勾選允許其他網(wǎng)絡(luò)用戶通過此計(jì)算機(jī)的INTERNET來連接，設(shè)置允許使用WEB效勞器HTTP80端口。圖6-1獲取數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)思路首先測試連接成功與否，成功那么測試獲取數(shù)據(jù)成功與否，成功輸出到串口監(jiān)視器，不成功那么請檢查針腳。1） 獲取DHT11的數(shù)據(jù)：設(shè)置數(shù)據(jù)接受引腳為3，將Arduino UNO3擴(kuò)展板W5100上的電源5V和GND線連接到面包板上，將DHT11按照對應(yīng)引腳連接到面包板，將DHT11在面包板上對應(yīng)的數(shù)據(jù)引腳連接到Arduino UNO3擴(kuò)展板W5100上3號(hào)引腳。設(shè)置好相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口名字。2） 獲取LY-69的數(shù)據(jù)：將LY-69連接到控制板，控制板上有ACC

37、、GND、DATA線，分別按照方法1的連接方法連接到面包板，將Arduino UNO3擴(kuò)展板W5100上數(shù)據(jù)引腳3號(hào)連接到面包板，再把LY-69控制板的DATA線連接到面包板對應(yīng)的引腳中。設(shè)置好相應(yīng)的數(shù)據(jù)接口名字。核心代碼1圖6-22圖6-3系統(tǒng)調(diào)試編譯程序點(diǎn)擊編譯按鈕，編譯按鈕會(huì)發(fā)成黃色，下面出現(xiàn)正在編譯sketch.，這表示軟件正在對你所寫的程序進(jìn)行編譯，如圖6-4所示。圖6-4 編譯程序 等待一會(huì)，會(huì)看到編譯按鈕恢復(fù)原來的狀態(tài)，下面出現(xiàn)編譯完成，這說明，程序編譯成功，并且沒有語法上的錯(cuò)誤。如圖6-5所示。圖6-5 編譯完成上傳程序上傳程序前先將板子型號(hào)和com口選好。點(diǎn)擊工具->板

38、選擇開發(fā)板型號(hào)，如圖6-6所示。圖6-6 選擇板型查看串口，然后選擇正確的串口，選擇過后串口前面會(huì)打鉤，如圖6-7所示。圖6-7選擇串口點(diǎn)擊上傳按鈕，同時(shí)板子上標(biāo)有TX和RX的燈會(huì)亮，如圖6-8所示。圖6-8 上傳程序查看串口，連接成功如圖6-9所示。圖6-9 串口查看7運(yùn)行環(huán)境與結(jié)論處理器：Intel(R) Core(TM) i3 CPU M370內(nèi)存RAM：4GB操作系統(tǒng)：Windows 7 professional (Service Pack1)系統(tǒng)類型：64位操作系統(tǒng)編程語言：arduino/c開發(fā)工具：運(yùn)行環(huán)境軟件要求：Windows XP須安裝Microsoft .NET Fram

39、ework SDK，Windows 7Microsoft .NET Framework SDK，Linux須安裝Mono硬件要求：CPU ：Intel Pentium IV或更高內(nèi)存：512MB或更高運(yùn)行結(jié)果經(jīng)過屢次的測試，該程序能夠準(zhǔn)確的采集數(shù)據(jù)并在串口顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)任務(wù)書要求的功能，根本滿足植物狀態(tài)監(jiān)測的整體要求，運(yùn)行結(jié)果如圖。圖7-1 運(yùn)行結(jié)果圖1圖7-2 運(yùn)行結(jié)果圖2圖7-3 運(yùn)行結(jié)果圖3圖7-4 運(yùn)行結(jié)果圖4圖7-5 實(shí)物圖存在的問題和缺乏在設(shè)計(jì)之初需求分析做的太簡單，對于很多問題沒有考慮到。遇到的問題其實(shí)很多，就不一一舉例，簡單說幾個(gè)遇到的問題。面包板的選擇問題，開始用的買Adui

40、no uno送的面包板并不是很好用，經(jīng)常出現(xiàn)斷開的情況，后來又專門買了一款開發(fā)用的面包板解決了問題。在連接網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候也出現(xiàn)了問題，開始覺得應(yīng)該只要能上網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該都能連接上，能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)上傳，結(jié)果并不是如此，有些網(wǎng)絡(luò)對于后臺(tái)WEB端根本就連接不上，導(dǎo)致的數(shù)據(jù)上傳失敗，例如鐵通網(wǎng)絡(luò)在上傳到樂聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候就無法上傳，鐵通能夠登陸樂聯(lián)網(wǎng)，但是不能上傳。通過查找資料，發(fā)現(xiàn)樂聯(lián)網(wǎng)所用的是阿里云BGP數(shù)據(jù)中心，是電信網(wǎng)通雙線接入，并沒有鐵通的，鐵通網(wǎng)絡(luò)不能對其上傳數(shù)據(jù)。最后是換成了電信寬帶才成功上傳。在寫代碼的過程中，開始對于幾個(gè)傳感器是分開寫的，沒有整合在一起，雖然分開的時(shí)候每個(gè)傳感器都沒有問題，可以實(shí)現(xiàn)采集與上傳，但是整合在一起后發(fā)現(xiàn)Arduino中格式化輸出也不能隨便寫，會(huì)導(dǎo)致連接問題，這個(gè)問題困擾了很久，最后控制了格式后，才能成功將幾個(gè)傳感器的采集數(shù)值