1. 研究目的与意义
近年来,数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注,数据采集系统也迅速地得到应用。
温度的准确测量在工、矿业等众多领域中非常重要。
在工业生产中,我们需要经常对设备的运行状况进行监测来确保设备的安全运行,而对设备的监测通常通过测量其表面的温度来进行,数据采集系统性能的好坏,主要取决于它的精度和速度。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:是如何组建一个Lora无线网络,基于LoRa 的温度无线采集系统的硬件部分主要由监测节点模块和网关模块构成。
监测节点负责工业现场温度的采集和上传至网关,网关则负责对节点的组网以及时间同步并将收到的数据进行处理和上传至服务器,达到工业温度无线采集和监测的目的。
系统程序的设计难点:LoRa温度节点硬件部分包括主控芯片、温度传感器、LoRa射频模块以及电源管理模块。
3. 国内外研究现状(文献综述)
基于LoRa 的工业温度无线采集系统主要由监测节点、网关以及服务器3 个部分构成。
实时采集监测点的温度信息,并将采集到的数据发送至网关,网关负责组网、时间同步以及对节点上传数据的打包和处理, 最后通过GPRS 或者预留的串口、以太网接口上传至服务器。
最终,监测人员可以通过PC 终端实时监测各个节点的环境参数信息。
4. 研究方案
选用合适的无线收发器芯片,选用合适的温度传感器,精度 -0.5度,测温范围-55摄氏度到 125摄氏度可以满足大多环境要求,加上防水探头,合适的单片机,为了方便调试加上一个LED屏幕,为了方便使用选择锂电池供电并设计两个开关分别是设备开关和LED屏幕开关,并且配制micxousb,充电口﹐再设计一个指示灯和蜂呜器用来向外界提示。
温度自组网系统主要由温度采样节点、通信网关、上位机服务器和web前端四部分组成。
系统工作时,温度节点负责对环境温度信息进行采集并将温度值通过LoRa无线传输给子网关。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 确定传感器、电机驱动电路,参阅有关资料,分析温度采集电路工作原理;第 5 周 进行初步硬件设计、熟悉单片机开发工具;第 6 周 设计单片机扩展电路并绘制单片机系统电路;购买材料;期中检查;第 7 周 进行软件设计,绘制流程图,编写程序;第 8 周 编写调试程序,进一步修改完善原理图和程序;第 9 周 硬件制作和完善软件设计;第10周 软硬件联调;验收成果,;第11周 完成毕设论文查重,提交毕设论文终稿和检测报告,接受答辩资格审查;第12周 评阅教师评阅论文;参加答辩。
第13周 检查毕设文档;毕设结束
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