基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器 (2).docx

VI基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器上海电机学院毕业设计（论文）学术诚信声明本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文），是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日上海电机学院毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海电机学院可以将本毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计（论文）。 保密，在 年解密后适用本授权书。本论文属于 不保密。（请在以上方框内打“”）作者签名： 指导教师签名：日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘 要随着当前我国工业现代化和经济社会的不断进步,汽车已经发展成为了一个现代化的社会以及人们的在日常生活、工作中所必不可以或缺少的组成部分。与此同时，车辆的交通事故也频频发生，其中因为汽车轮胎过热发生的爆胎，导致人员受到伤害或者直接死亡的交通事故不计其数。本文采用STM32单片机对高速行驶的车辆轮胎温度实时监控，并将数据通过蓝牙发送至手机，按照实际情况时时提醒驾驶员行驶车辆轮胎的温度，从而防止轮胎过热，减小车辆发生爆胎存在的可能性，减少事故发生。关键词：STM32，蓝牙，爆胎，温度检测ABSTRACTWith the development of modern society, cars have become an indispensable part of people's travel and work. At the same time, the traffic accidents of vehicles also occur frequently. At the same time, the traffic accidents of vehicles also occur frequently, among which the tire blowout caused by overheated tires leads to countless traffic accidents with casualties. In this paper, the STM32 microcontroller is used to monitor the tire temperature of the vehicle running at high speed in real time, and the data is sent to the mobile phone through Bluetooth to remind the driver of the tire temperature in real time, so as to prevent tire overheating, reduce the possibility of tire blowout and reduce the occurrence of accidents.Keywords: STM32, Bluetooth, flat tire, temperature detection目 录1 绪论-11.1 研究背景-11.2 研究的目的及意义-11.3 研究现状-22 系统分析-32.1 单片机应用系统设计步骤-32.2 系统规划-32.3 本章小结-43 基于SMT32单片机的轮胎过热温度检测器系统硬件实现-53.1 主控模块电路设计-53.2 温度传感器模块设计-63.3 蓝牙模块的设计-103.4 报警模块的设计-113.5 PCB的设计-123.6 本章小结-164 基于STM32单片机的轮胎过儿温度检测器系统软件实现-174.1 软件开发平台的介绍-174.2 系统的软件设计-184.3 软件功能模块设计-194.4 CH340串口程序烧写模块介绍-275 测试-305.1 用户注册与登录功能测试-305.2 蓝牙通信功能-305.3 温度数据采集功能测试-306结论与展望-31参考文献-33致谢-3536基于STM32单片机的轮胎过热温度检测器1 绪论1.1 研究背景由于各个国家科学技术与贸易的高速进步，我们的日常生活的质量越来越好了。据统计，2020年全国汽车保有量已超过3亿辆。然而随着汽车的增加，交通安全问题日益突出，其中爆胎是引发交通事故的重要原因之一。然而随着我国乘用小型汽车车辆数量的不断增多,交通安全管理方面的重大问题越来越受到凸显,其中乘用汽车的道路爆胎事故现象更多地认为是可能导致引发严重道路交通事故的主要危险原因。在国内各条高速公路上经常可能发生的各类道路交通安全事故中,大约46%都可能是由于汽车轮胎的发生故障爆裂而导致的，在这当中由于轮胎爆炸导致的交通事故超过百分之七十1，从美国工程协会的到的统计数据可知，美国由于轮胎爆炸导致的交通事故占百分之八十，并且如果车辆的速度抵达一百三十千米每小时的话，因为车轮爆炸导致的死亡率高至100%2。1.2 研究的目的及意义由此我们可以清楚地看出由于爆胎而发生的事故的危害性极大,而导致车轮的事故中发生爆胎的主要原因有很多个方面,它们都是一种复杂的轮胎损伤和破坏。轮胎爆炸的缘故主要能分为以下四个方面:（1）因为车辆在路面高速行驶从而车辆可能发生爆胎：其主要原由是由于车辆轮胎收到了地面的压力，而在压力没有消除掉时再次收到了压力，从而导致车轮轮胎一直是一种形态被改变了的情况。而压力得不到消除的原由正是因为车辆在快速行驶的状态，车辆快速前进使车辆轮胎第一次接触地面收于地上的压力而产生形变到回之前的状态的时间大大少于处于该位置的轮胎第二次触碰到地面发生变形的时间。发生了“驻波”的情形/。而物体形状变形，物体分子必发生了移动，分子移动过程中消耗了能量，这些能量积攒在车辆轮胎中，使车辆轮胎产生大量的热能，导致温度变得很高。一般情况下车辆轮胎的受力骨架保证轮胎正常运作，而高温使得车辆轮胎受力骨架掉落，出现更严重的轮胎破损，比如轮胎的凹处以及胎冠和胎侧之间之间的渡区出现开裂，轮胎里面的响缫断开，轮胎质量大大降低，耗损非常大最终轮胎滚动受到阻力变大而发生爆胎。(2)车辆于状况不好的路面上行驶可能会发生车胎爆炸：如果车辆行驶的地面不平滑，而车辆而高速前进的时候轻微的不圆滑的物体的碰撞轮胎都会产生巨大的冲击力，轮胎因此破损，导致车辆爆胎。(3)车辆在轮胎气压不足的情况下前进的期间，可能会发生爆胎，因为车辆轮胎气压比较低，弹性不足无法支撑车辆，车轮的中间位置的部分凹陷，轮胎两边受力严重，所以轮胎两边和中间部分相比磨损要严重得多，导致了轮胎所受破损没有平衡，这种受力不平衡导致原本不发生接触的车辆内部的轮胎以及车轮上周边安装和支撑轮胎的部件不停地发生接触，这种情况及其不难的导致车辆车胎厚度不大的那一部分引起轮胎爆炸。相反轮胎气压过足的情况也可能发生爆胎，因为气压非常大，车胎内部发生膨胀，轮胎内部所承受到的内应力也大大增加，轮胎的受力骨架因为轮胎内部的气压膨胀而导致张力变大，导致受力骨架会发生变形，受力不平衡。这种情况是十分危险的，因为在这个时候当车辆轮胎受到了某个冲击力之后，车胎会瞬间爆裂，发生爆胎。(4)车胎的工作时间过久，以及天气炎热地面温度很高也会使得车辆发生爆胎：轮胎的使用是有一定的周期性的，不能长时间的使用不去更换，不然轮胎会破损严重，轮胎变软。如果地面温度很高，车辆在这种路面行驶，地面上的热能传到到轮胎上使得轮胎膨胀内部的压力变大，从而发生爆胎。轮胎温度热是发生爆胎的主要原因，所以对轮胎温度的研究是预防发生爆胎是十分有必要的。通过对轮胎温度的检测与研究可以有效地避免车辆在行驶发生爆胎。1.3 研究现状为了有效率地防止由于汽车爆胎意故事件可能引起的各类不同的交通事故，对于汽车爆胎自动预警应用方向，目前很多汽车厂家常常给车胎的内部安装了胎压自动传感器凭此实现时刻地监测车胎里面的气温以及压力也就是胎压监测系统（TPMS：Tire Pressure Monitoring System）。TPMS3是通过无线传输技术以及传感技术之类的技术，把检测获得的关于轮胎压力和温度等相关资料向驾车的人传送，而且如果检测出现轮胎压力不正常或者轮胎温度太高这些会引起不安全的情况的话，会提醒驾车的人以此来保证驾驶的安全性。现在我国市面上大部分采用TPMS的产物，根据车辆车胎的参数的衡量方法的不一样，能够分成直接式以及间接式两个种类。直接式TPMS根据装置在轮胎内部的传感器来得到车胎的一些参数的值，而且凭借无线传输来把信息发给驾车人；间接式TPMS根据车胎的工作情况来判断车胎的参数是不是在正常范围内，常见的是轮径分析型以及振动分析型这两种。4,5。关于车胎的构造，很多生产车胎的厂家生产出了相关的车胎，主要有两种。第一种是充气式安全轮胎6,包含在车胎里面增添一层自封胶体的自密封车胎，靠把轮胎内壁加厚的支撑式轮胎以及把车胎里面的腔室从一个变成很多个的多腔室车胎。第二种是非充气式轮胎7,他把轮辋与轮胎当成整体，轮胎与轮辋使用不一样的支持构造来相连，以此来实现支持，避免爆炸以及缓冲的要求。除了这个，还有轮辋上安装上支持构造的辅助支持车胎，是为了避免轮胎爆炸的时候汽车轮毂接地导致车辆更加远离正常行驶轨道。为达到避免车胎爆炸的要求，国外国内学者们开展了很多对车辆温度的检测设计、分析。成都理工大学工程技术学院刘浩等人研究了基于AT89C51单片机的轮胎过热温度报警器8。西安石油大学电子工程学院杨洋等人研究了基于STM32的汽车轮胎胎压与温度检测系统设计9，凭借检测车胎内部的气温以及压力，当汽车前进途中出现危险的预兆的时候，就会发出警告，以此实现防止事故的产生的要求10。扬州大学信息工程学院何德华等人研究了汽车轮胎温度和压力检测系统设计11。Venter利用MSC.Marc/Mentat预测轮胎横截面中出现的最高温度，该温度是轮胎垂直偏转、向前滚动速度和周围环境温度的函数12。太原理工大学机械工程学院赵小峰等人提出了一种以无线传输模块n RF905和数字温度传感器DS18B20相结合成的无线温度监测系统的设计方法13。郑州旅游职业学院机电工程系张凯等人研发出一类既好用又新颖的在单片机基础上的汽车车胎内的气压温度的检测系统，包括四个发射器和接收机,除能自动提供汽车轮胎的气压、温度值外,能监测轮胎不正常漏气现象;还能由用户根据自己的车况和使用环境调整报警值。防止交通事故的发生14。2 系统分析2.1 单片机应用系统设计步骤确定系统的总体设计解决方案往往是实行整个系统设计的首先要完成的一步，是非常主要的一步，该论文就系统的整体设计方法通过下面几个主要方面来进行分析：（1） 按照系统的性能需求，绘制原理的简图 （2） 明确系统性能的过程框图（3） 明确系统的硬件性能以及软件的性能，绘制过程框图（4） 准备几个方法，对不同方法进行对比和挑选（5） 确定特性以及作用标准（6） 保证系统的可靠性2.2 系统规划该课题要探究STM32单片机控制系统，达到一类基于STM32单片机的蓝牙温度检测的设计要求，该设计的组成部分关键有：蓝牙模块、温度传感器模块报警模块、APP。系统结构图如图2-1所示。图2-1系统结构图本设计的设计核心采用STM32单片机，通过蓝牙方式实现了单片机与手机APP的无线通信，温度传感器获得的车胎气温的改变会导致电压信号发生改变，再对其进行模拟数据和数字信号之间的转化，变成一个数字量，通过STM32单片机发送至手机APP上。可以实现的功能包括，当温度达到阀值时，通过蜂鸣器报警，可在APP上手动关闭警告信息。2.2.1 对该系统的硬件构造进行阐述多个小的功能模块共同组成了该系统的硬件电路，通过STM32单片机的控制，将各个模块相结合，实现整个系统的功能。各功能模块如下：（1） 温度传感器模块该模块主要采集轮胎温度的改变，将数据传送给单片机进行处理（2） 蓝牙模块将单片机处理过的轮胎温度数据通过蓝牙模块发送至手机APP（3） 报警模块当温度传感器模块中采集到的温度已经达到了预设的阀值时，通过报警模块进行报警（4） APP该模块主要显示单片机通过蓝牙发送的轮胎温度数据，以及手动关闭报警的功能2.2.2 系统硬件整体设计方法（1）设计要求使车胎的温度测量区域在0100之间，并且要求测量精确度达到0.1。（2）温度传感测量选择DS18B20温度传感器，它输出的信号是数字信号，不仅测温系统体积小，硬件实惠好用，而且有能够抵抗各种复杂的外部的扰乱的功能，准确度高等优点，测温范围 55+125，有测温误差1。（3）蓝牙模块选用JDY-30。（4）报警模块选用蜂鸣器。（5）APP实现功能：用户的注册登入，对轮胎温度的实时查看，手动关闭报警。2.2.3 对系统的软件构造进行阐述就软件模块来说，它关键包含将各个硬件模块根据系统的设计要求进行工作，编程相应的模块程序语言，以实现系统设计的要求，如：监测气温的程序，报警程序，蓝牙接收发送数据的程序之类。最后将以上测试成功的程序通过主程序联系在一起，成为一个系统程序，保证/最终把上面通过测试的程序借助主程序连接到一块，组成一个系统程序，确保模块程序可以在主程序下正常的运行。2.3 本章小结该部分从大体上阐述了在SMT32单片机基础上的车胎过热的检测系统，第一步说明了应用系统的设计的次序，然后实行对系统的规划，从硬件与软件对系统进行详细的分析。3 基于SMT32单片机的轮胎过热温度检测器系统硬件实现3.1 主控模块电路设计3.1.1 对芯片的简介计算机可以正常运行要求有一些组成部分来组成：ROM（存放程序）、CPU（用来运算、控制）、输入或者输出设备、RAM（存放数据）。在个人计算机上这几个组分被分成许多块芯片，装置一个叫做主板的印刷线路板上15。但是在单片机内，这几个组分都被整合到一块完整的集成电路芯片当中，因而变成了单片机，并且还存在一些单片机既有以上组分，又有其他部分，就像A/D,D/A等、由于单片机本身实际上为“一台”计算机，所以它具备一些数据处理和存储功能，可以达到很多工、农业上比较简单的检测和调控工作，就不需要用到体积非常大并且不便宜的计算机16。由于单片机的集成电路和构造模式和它所要求使用的半导体工艺，所以它在技术上存在大量的应用优点及特性，单片机在很多应用的领域就像工业、农业都有使用，发展非常迅速。它的关键优点能总结成为下列几个方面：（1）可观的性价比，芯片上所需要容纳的元件数量多，总的结构体积小，稳定性很高：单片机把每一个功能模块整合到一块微芯片上、在单片机里面将各种功能模块之间传送信息用公共通信干线连接在一起，从而减少了各个模块之间的连线问题，这种设计很大程度上保证了单片机的工作可靠性，加大了抵抗扰乱的功能。（2）控制的能力高：要达到工业控制的指标，常规的单片机里面的指令系统都具备大量I/O口的逻辑操作、转移的命令，还有未处理的能力17。（3）功率的损耗很小、电压不高、生产易于携带的产品很容易。（4）因为单片机的系统配置以及系统扩展很常见、规范，能简单组成很多类型大小的应用系统。3.1.2 对单片机进行选取根据本系统的设计要求，本控制系统中所选单片机应拥有下面几个作用：（1）对电压电压进行查看，看它有没有达到操作所需要的条件（2）对温度传感器采集数据处理（3）与蓝牙APP进行数据的交互（4）进行报警措施根据控制系统的特点以及需求，该设计当中挑选了STM32F103C8T6单片机充当主控芯片。它有下面几个特性：（1）内核：ARM32位Cortex-M3CPU，工作的时钟频率非常高，可以抵达七十二兆赫，一次处理数据的宽度可达三十二位，它的计算能力高于51单片机。（2）存储器：芯片里面的技能64KB的RAM以及512KB的ROM，这两个存储器均比51单片机更强。(3)外部接口：它的外围设备很多，有定时器Timer，USB,ADC,CAN,UART,I²C以及SPI等外围设备的效能，其ADC的精确度达到了十二位，并且它的PWM功能很好。（4）性能：具备非常好的抵抗扰乱的功能，可以维持车辆前进过程中对轮胎的温度检测，性能价格比非常可观。下图3-1就是STM32F103C8T6单片机最小的系统电路图图3-1 STM32F103C8T6单片机最小系统电路图在上图3-1 STM32F103型单片机最小的系统电路当中，阐述这个电路，主控芯片的电源VDD与VSS引脚当中存在三个瓷片电容，位号分别是C4，C5以及C6，它们的功能是在电路中实现电源滤波。C19,R24以及C1组成了滤波电路，为VDDA实现滤波，为ADC转换器提供基准电压。电阻R2以及R25各为10K的电阻，给BOOT1以及BOOTO拉低运用。给最小的系统电路连接了2个晶振源,Y1:32.768K,为外部低频晶振，又被叫做始终晶振，在系统运行的时候为工作脉冲进行计时，也会在系统处于待机的时候功率消耗不高的时候使用。Y2:8 MHz,一个外部的高频晶振，在PLL倍频的时候运用。于晶振的两端联结2个瓷片电容和晶振组成一个三点式振荡电路，晶振就好比一个电感。并且，2个电容好比晶振的负载电容，容值会对振荡频率的大小有作用。电路当中晶振还并联了1个电阻，这个电阻的功能是调控单片机里面的振荡电路的放大器的增益18。3.2 温度传感器模块设计按照所测得的车辆的轮胎的状况，控制系统里面的温度传感器有下面几个要求：需测量车胎的温度，传感器要粘在轮胎气门嘴上，由于高速行驶的车辆轮胎温度较高，所以传感器要耐高温，测温范围广。（2）需对温度开展每个时刻的比较，温度传感器的测量精度高。按照要求，该论文选择的是DS18B20温度传感器，其实物图如图3-2所示。图3-2 DS18B20传感器DS18B20数字温度传感器这个产品是由美国的DALLAS公司研制的 DS18B20能够组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，附加功能强大，在实际应用中取得了更好的测温效果。下面是引脚的解释：GND是接地端；VCC是外接的供电电源输入端；OUT是数字信号I/O端。另外，DS18B20有两类不同的提供电能的途径：DS18B20供电的运行模式在寄生源的下面，它在单线信号得到电源能量。如果信号线DQ是高电平的状态则D218B20把电源能量存放在期间电容之内，如果信号线是低电平的状态，DS18B20损耗电容储存的能量，直至DQ重新变回高电平的状态并给寄生电源提供电能。使得DS18B20在需要长距离测量温度的情况下可以不消耗本地电源的能量，能够在一般电源能量供应的时候获得温度的数值，具备电路明确简洁的优点。然而如果很多个DS18B20传感器用相同的一根线对很多个通道实行温度测量的时候，就常常会发生供应的能源能量不够的情况。导致部分DS18B20传感器无法正常工作发生温度不够精确或者是不能使模拟信号转变成数字信号来获得温度的数值的情况。所以单点测量温度比较恰当。尤其在温度比一百摄氏度高的时候，因为这个时候DS18B20反馈的PN结在电压反偏置时通过二极管的电流比正常情况的大，会出现通信不能正常运作的情况，所以要选择外部电源来提供电能。DS18B20的供电运行的方式位于外部电源的供电方式之下，其运行电源从VDD引脚引入（引脚不可以处于悬空的状态，不然的话无法实现温度的转换，获得的温度数值是八十五摄氏度），电源和电流供应充足，可以直接完成设置的精确度转变，能够在一根总线上接入很多个DS18B20传感器，实现多点测量温度的功能。DS18B20的最佳电源工作供电方式是外部电源供电方式，在这种方式下工作抗干扰能力大大增强，稳定性十分高，即使电压降到了3V时，DS18B20依然能够保证温度测量值与实际值相差很小，达到预设的精确度数值，抵抗外部环境扰乱的能力得到了提高，而且电路不复杂，适合使用的领域非常多。由于本设计有涉及到了一个DS18B20温度传感器，所以采用寄生电源的工作方式。3.2.1 DS18B20温度传感器里面的构造及其作用DS18B20里面的构造关键有四个组成成分：配置寄存器、温度传感器、温度报警触发器TH和TL以及64位光刻ROM。就像下面3-3DS18B20内部结构图中所示。图3-3 DS18B20内部结构图所以DS18B20产品在出厂之前，厂家通过光刻刻好DS18B20只读存储器的64位序列号，这个只读存储器号把DS18B20存放在内部的ROM中。在这当中，末尾的八位是对前面五十六位序列号的CRC检验码，凭这个来判断前面的五十六位序列对不对；前面八位序列是家族号；中部的四十八位序列是一个连续的数字代码，这个序列号只有一个。这六十四位序列往往用在元器件的辨别以及和配对。就像图3-4ROM结构图中所示。图3-4 ROM结构图存储器的基本关键组成部件有两个：一个存放高低温报警的触发数值TH以及TL的非易失性电可擦除E²RAM，另外一个暂时储存RAM。在设备使用单线总线传送相关数据信息的时侯，暂存器可以很好地保证传送的数据是没有错误并且没有变少。数据首先被写在暂存器里面，通过了矫正之后，于非易失E²RAM中采用一个copy暂存器指令将数据传送，这个运行过程中要保证改动存储器的时候数据没有缺失。RAM的构成为八个字节的存储器。最前的2 个字节包检测到的温度的数据，第三个以及第四个字节为TH以及TL的复制，次次上电位恢复原来状态的时候受到更新，后面的2个字节没有发挥作用，然而当读回数据的时候，这2个字节均表现为高电平，第七个以及第八个字节是用于得到能够更好的分辨温度的计数寄存器。这个是上面8个字节的CRC码。如果温度传感器DS18B20的转换精度是十二的时候，它就用十二位储存温度的数值，最高的那一位就是符号位。就像下面的表3.1的温度储存方式那样：负温度S=0，正温度S=1。例：0191是25.0625，05500H是+85，FC90H是-55。DS18B20的温度储存方式如图3-5所示19。图3-5 DS18B20温度储存方式DS18B20作为一个使用率非常高的数字温度传感器，使用的是模拟信号，输出的是数字，有很多优点，例如体积不大，精确度非常高，性能与价格比值非常好，也特别稳定。DS18B20 数字传感器接线非常简单，封装成之后在很多地方都可以使用，不仅有磁铁吸附式，管道式，还有不锈钢封装式以及螺纹式，型号的种类很多，就如LTM8877，LTM8874之类的。DS18B20的封装主要区别根据使用场所环境的差异来使它的外观有变化。封装之后的DS18B20产品可以使用在电缆沟现场检测温度，高温燃炉通过水循环来检测温度，而锅炉现场测量温度，并且机房现场测量温度，农业上保温大棚测量温度，洁净室测量温度，弹药设备仓库检测温度之类的许多不是极限温度的场所。不易受到磨损，抗碰撞的能力强，占用的空间小，用起来很简便，封装的种类很多化，在很多类型的很小的空间设施数字测温以及控制方面都可以使用。/适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。DS18B20的技术提供参考的变量(1)特殊的单线接口模式，DS18B20在和微处理器连起来的时候只要一根口线就能够使微处理器和DS18B20之间双向通讯。（2）可测量的温度的区间是零下五十五摄氏度到零上一百二十五摄氏度，原本就存在测量温度的误差是一摄氏度。（3）多个传感器可以实现多点测温的要求，很多个DS18B20能够连在只有一根的总线上，最大程度仅可以并联八个，完成多点测量温度，要是连接的DS18B20超过8个，就可能会直接导致测温信号不稳定和供应电源的电压不够，导致严重扰乱信号的输送。（4）工作电源范围：三伏至五点五伏。（5）在工作的过程中无需其他的外围元件 图3-6 DS18B20电路图DS18B20电路图如图3-6所示。因为DS18B20采用一种单线接口的连接线路方法，所以与单片机相接只需要一条线，且将DS18B20的DQ连接到单片机的PA0口，10K电阻作为为一个上拉电阻，保证DS18B20传感器数据读取温度数据更稳定。3.3 蓝牙模块的设计JDY-30这一透传模块的工作协议在蓝牙3.0协议标准的基础上，运行在一个频段在2.4GHZ区间内，它主要有信号非常强，稳定性高，以及能够快速输送数据等几大特性。特性：（1）满足蓝牙 SPP 串口协议（2）里面设置有PCB天线（3）可以使用UART接口（4）属于蓝牙 Class2（5）它传送数据的能力要高于BLE蓝牙、并且能够实现速率超过8K每秒（6）能够和SP主蓝牙模块进行通信（JDY-30为从SPP蓝牙模块）（7）能够和电脑SPP蓝牙进行通信（8）可以在Android手机SPP进行通信模块技术提供参考的变量：（1）运行的电压：三点三伏至六伏（2）运行的温度：零下四十摄氏度到零上八十五摄氏度（3）使用的天线：PCB板载天线（4）功率的损耗：十九毫安模块接口解释：（1）RXD 串口输入，电平是TTL电平（2）TXD 串口输出，电平是TTL电平（3）GND 连接GND（4）VCC 接入的电源为3.3V-6V蓝牙模块的接口电路框图如下图3-7蓝牙模块接口电路所示。JDY-30的RXD、TXD口分别与单片机的TXD、RXD口相连，达到数据的接受和发送。 图3-7 蓝牙模块接口电路3.4 报警模块的设计本文用有源蜂鸣器作为报警电路，当温度高于100时，蜂鸣器发出警报，其电路原理图如图3-8蜂鸣器电路原理图所示：图3-8 蜂鸣器电路原理图如上图所示，由于驱动GPIO口只能输出一定范围内的电流，但是驱动蜂鸣器在蜂鸣的时候要有比较大的电流，只是GPIO输出口不一定能够满足这一需求。但是8050能够输出的最大电流位1.5A，完全能够使蜂鸣器正常运行。因此，采用使用GPIO口对8050的连通以及断开进行控制，以此来基本实现对蜂鸣器的控制。3.5 PCB的设计PCBd的构造大致可以分成，蓝牙模块电路、控制模块电路、报警模块电路，以及温度传感器检测模块电路四个组分，在设计的时候要留心原理简图当中的器件的放置次序，方位，连接方式，还有布局走线的粗细，长度与过孔的状态等。PCB的设计以及绘制都是使用Altium Designer来完成的，Altium Designer软件的器件库当中含有很多经常会用到的元器件，能够用来设计原理图，用起来非常便利，当要设计原理图的时候，系统能够使效率升高20。除了这个，在Altium Designer内能够把所选则的电路粘贴成图表的形式。使用该功能，体验者能够轻易把不完整的电路添加到另外的页面上，而且按照需求来更改大小。并且，简单的构图模式在Altium Designer中可以发挥很大作用，使用Altium Designer来编辑PCB的话，会使PCB的设计输入更加简单。将一个设计绘制成电路原理图，首先要建议一个PCB工程，根据设计要求，添加设计元素，Altium Designer提供了丰富的器件库供使用者使用选择，将所需要的元器件连接成为电路图，然后加标注，并进一步改进，使之满足设计要求。原理图是为PCB设计做准备的，需要添加PCB的要求，最后转到PCB布局进行PCB设计。在PCB设计中，发现原理图设计问题，还要重新转到前面步骤做修改来符合PCB的要求。Altium Designer中建立一个原理图时的工作流程如图3-9Altium Designer原理图设计流程所示。按照设计流程，开发板原理图绘制基本操作步骤如下：（1） 创建顶层图，在工程中添加新的原理图文件，设置图纸规格并保存。（2） 选择Designer-Create Sheet Symbol from Sheet or HDL命令。（3） 在Choose Document to Place对话框中，选择Sensor.SchDoc。（4） 图纸符号将以浮动光标形式出现，在图的合理位置放置图纸符号，两个图纸接入点在方框图左侧，因为是一句I/O类型放置的，所以输入及双向点在左边，输出点在右边。拖动左边的两个点到右边。（5） 重复上述步骤分别为多张图纸床垫图纸符号。（6）