基于微信平台的多点温度采集系统手机Wifi通信设计15332.docx

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1、学位论文文原创性性声明本人郑重重声明：所呈交交的论文文是本人人在导师师的指导导下独立立进行研研究所取取得的研研究成果果。除了了文中特特别加以以标注引引用的内内容外，本本论文不不包括任任何其他他个人或或集体已已经发表表或撰写写的成果果作品。本本人完全全意识到到本声明明的法律律后果由由本人承承担。作者签名名： 年年 月 日日学位论文文版权使使用授权权书本学位论论文作者者完全了了解学校校有关保保障、使使用学位位论文的的规定，同同意学校校保留并并向有关关学位论论文管理理部门或或机构送送交论文文的复印印件和电电子版，允允许论文文被查阅阅和借阅阅。本人人授权省省级优秀秀学士论论文评选选机构将将本学位位论文

2、的的全部或或部分内内容编入入有关数数据进行行检索，可可以采用用影印、缩缩印或扫扫描等复复制手段段保存和和汇编本本学位论论文。本学位论论文属于于 1、保保密囗，在在 年解解密后适适用本授授权书2、不保保密囗 。（请在以以上相应应方框内内打“”）作者签名名： 年年 月 日日导师签名名： 年年 月 日日华 中 科 技 大 学 毕 业 设 计（论 文）摘 要要 随着计算算机技术术与网络络技术飞飞速发展展，计算算机已日日渐趋于于小、微微型化，这这为远程程智能化化的环境境监控系系统的出出现提供供了可能能性。远远程智能能化监控控系统不不同于传传统的人人工监控控，其有有无需值值守、成成本低廉廉、监控控准确的的

3、优势必必将在未未来得到到广泛应应用。该该系统可可以适用用于工业业生产、农农业大棚棚、智能能家居等等诸多领领域。本文对该该智能环环境监控控系统的的无线通通信展开开研究。目目的是设设计一种种简单易易用、传传输可靠靠、速率率较高的的通信方方式。不不仅能够够时间无无线局域域网内的的通信，将将各节点点的数据据汇聚到到根节点点，还可可以与互互联网上上的终端端通信，将将本地采采集的数数据发送送至云服服务器。论文首先先分析了了课题研研究的背背景、意意义和现现状，分分析了几几种常见见无线通通信方式式的特点点及适用用场景，并并确定了了Wi-Fi作作为该系系统的无无线通信信方式。接接着介绍绍了Wii-Fii网络的的

4、拓扑结结构、基基本服务务和简单单的安全全问题。根根据Wii-Fii网络的的特性设设计出了了智能环环境监控控系统的的整体结结构，各各节点采采用SAAM DD21单单片机作作为主控控芯片，采采用ESSP82266作作为Wii-Fii模块，最最终实现现微信公公众号对对环境温温度的监监控功能能。对WWi-FFi模块块控制程程序的开开发使用用的是AAT指令令，并实实现了WWi-FFi网络络的多对对一连接接和温度度数据的的自动记记录、存存储。关键词：Wi-Fi通通信；监监测；UUARTT；嵌入入式技术术AbsttracctWithh thhe rrapiid ddeveeloppmennt oof cco

5、mpputeer ttechhnollogyy annd nnetwworkk teechnnoloogy，CCompputeers aree beecommingg smmalller andd smmalller. Thhis prooviddes thee poossiibillityy foor tthe emeergeencee off thhe rremoote inttellligeent envviroonmeentaal mmoniitorringg syysteem. Remmotee inntellliggentt moonittoriing sysstemm iss d

6、iiffeerennt ffromm thhe ttradditiionaal mmanuual monnitoorinng ssysttem,It hass thhe aadvaantaagess off noo neeed to be on dutty, loww coost, acccurratee moonittoriing willl bbe wwideely useed iin tthe futturee. TThiss syysteem ccan be appplieed tto iinduustrriall prroduuctiion, aggriccultturaal ggr

7、eeenhoousee, ssmarrt hhomee, aand manny ootheer ffiellds. In tthiss paaperr, tthe wirreleess commmunnicaatioon oof tthe inttellligeent envviroonmeentaal mmoniitorringg syysteem iis sstuddiedd.Thhe ppurpposee iss too deesiggn aa siimplle aand eassy tto uuse, reeliaablee trranssmisssioon, higgh rratee

8、 off coommuuniccatiion .Noot oonlyy caan aachiievee wiirellesss LAAN ccommmuniicattionn,whhichh caan ttrannsmiit eeachh noodes ddataa too thhe rroott noode,but alsso ccan commmuiicatte wwithh teermiinall onn thhe iinteerneet,ttrannsmiit llocaal ddataa too clloudd seerveer.At ffirsst, thee baackggrou

9、und,siggnifficaancee annd ccurrrentt siituaatioon oof tthe ressearrch aree annalyyzedd.Thhe ccharractteriistiics andd apppliicattionn sccenaarioos oof sseveerall coommoon wwireelesss ccommmuniicattionn moodess arre aanallyzeed,aand dettermminee thhe WWi-FFi aas tthe sysstemm off wiirellesss coommuun

10、iccatiion .Thhen, thhe ttopoologgy sstruuctuure, baasicc seerviice andd siimplle ssecuuritty oof WWi-FFi nnetwworkk arre iintrroduucedd.Acccorrdinng tto tthe chaaraccterristtic of Wi-Fi nettworrk, thee whholee sttruccturre oof iinteelliigennt eenviironnmennt mmoniitorringg syysteem iis ddesiigneed,E

11、Eachh noode usees SSAM D211 miicrooconntroolleer aas tthe maiin cconttroll chhip, ussingg ESSP82266 as thee Wii-Fii moodulle.FFinaallyy reealiizedd thhe mmoniitorringg fuuncttionn off thhe ppubllic nummberr off WeeChaat tto tthe envviroonmeent temmperratuure.usiing thee ATT coommaandss foor tthe dev

12、veloopmeent of thee coontrrol proograam oof WWiFii moodulle.BBesiide,Thee auutommatiic rrecoordiing andd sttoraage of thee teempeeratturee daata andd Wii-Fii neetwoorks mmultti tto oone connnecctioon iis rreallizeeKey Worrds：Wi-Fi; Moonittoriing; UAART; Emmbedddedd teechnnoloogy II 目 录摘要Absttracct1

13、绪论11.1 课题题研究背背景与意意义11.2 课题题研究现现状11.3 无线线通信方方式的选选择21.4 Wii-Fii通信及及其发展展趋势21.5 本论论文主要要内容42 相关技技术介绍绍62.1 Wii-Fii网络基基本拓扑扑结构62.2 Wii-Fii的基本本服务介介绍82.3 Wii-Fii安全技技术的发发展92.4 本章章小结103 远程多多点温度度采集系系统总体体设计113.1 系统统功能需需求113.2 系统统架构分分析123.3 硬件件模块选选型133.4 Wii-Fii模块的的串口工工作模式式173.5 本章章小结194 基于SSAM D211的Wii-Fii控制程程序开发

14、发214.1 MCCU与WWi-FFi通信信接口选选择214.2 Wii-Fii模块通通信接口口协议224.3 Wii-Fii模块控控制程序序设计234.4 Wii-Fii网络的的多连接接与历史史数据的的存储274.5 本章章小结315 系统测测试325.1 Wii-Fii网络连连接测试试325.2 微信信终端获获取数据据测试336 总结与与展望3356.1 总结结356.2 展望望36致谢377参考文献献381 绪论论1.1 课题研研究与意意义随着电子子技术与与计算机机技术的的快速发发展，电电路集成成度迅速速增加，计计算机的的发展越越来越具具有小、微微型化的的趋势，微微型计算算机已日日益成为

15、为智能机机器人、工工业控制制和智能能管理系系统中必必不可缺缺的智能能部件。在在工业、农农业等监监控系统统中，常常常需要要使用数数台单片片机作为为监控终终端，PPC或者者智能手手机作为为监控源源，构成成一种多多点测控控系统。温度是人人们日常常生产生生活中一一个重要要的环境境量，比比如大型型粮仓、工工业生产产现场、蔬蔬菜大棚棚等场所所的温度度测控。如如果这种种大型的的生产场场所由人人工监控控，不但但不准确确，而且且还会耗耗费大量量的人力力物力，监监控成本本较高。此此外，随随着无线线网络的的快速发发展，建建立网络络化监控控系统已已经渐渐渐成为一一种趋势势，温度度监控系系统将逐逐渐走向向智能控控制和无

16、无线网络络控制。Wi-FFi是一一种允许许电子设设备接入入到一个个无线局局域网（WWLANN）的技技术，WWi-FFi无线线网络便便捷与高高速的特特点使其其得以快快速普及及，最近近几年来来，Wii-Fii技术日日趋成熟熟，在人人们生活活中的应应用也日日趋普遍遍。Wii-Fii具有信信息交互互速度快快、有效效通信范范围广、使使用门槛槛和成本本低等优优势。在在网络技技术空前前发展的的今天，WWi-FFi正以以其特有有的优势势适用于于生产、生生活的方方方面面面，为人人们提供供着高效效的移动动连接。此此外，WWi-FFi作为为无线通通信方式式无需布布线，可可以不受受空间区区域的限限制，市市场发展展潜力

17、很很大。本课题研研究的是是智能温温度监测测系统的的设计，实实现了能能够对被被监测对对象进行行现场或或远程监监控的功功能，用用户可以以再任何何地方用用手机、电电脑通过过网络进进行监测测。同时时也是对对物联网网技术的的一种应应用，实实现了物物体之间间的智能能连接。1.2 课题研研究现状状随着互联联网技术术与通信信技术的的快速发发展，无无处不在在的网络络终端、智智能化的的移动云云计算以以及便捷捷的无线线接入、无无线互联联等概念念已逐渐渐融入了了人们的的工作和和生活的的方方面面面。随之而来来的便携携式终端端和各种种无线通通信技术术发展速速度也迅迅速提升升。并且且在我们们的生产产生活中中得到了了广泛应应

18、用，目目前常用用的无线线通信技技术有GGPRSS/GSSM/CCDMAA、蓝牙牙、Hoome.RF、ZZigBBee、UUWB、WWLANN、IrrDA等等。 基于GGPRSS/GSSM/CCDMAA无线通通信网络络的数据据传输技技术是一一种十分分常用的的无线数数据传输输技术，在在手机终终端十分分常用，该该技术依依托于GGPRSS/GSSM/CCDMAA无线通通信网络络实现无无线数据据收发；蓝牙是是一种支支持设备备短距离离无线通通信的技技术，通通常有效效通信范范围在110米之之内。蓝蓝牙的标标准是IIEEEE8022.155，工作作在2.4GHHz 频频带，带带宽为11Mb/s；IIrDAA是

19、红外外连接技技术，因因为红外外线特有有的直射射特性，这这要求设设备之间间只能进进行视距距通信，不不能有任任何间隔隔。此外外，通信信终端的的位置也也相对不不容易改改变，不不适合移移动设备备的移动动数据传传输；HHomeeRF也也称为家家庭射频频，其设设计初衷衷就是为为了实现现家用电电器设备备之间的的通信。其其传输距距离较长长，传输输速度较较快，适适合各种种影音数数据的传传输。1.3 无线通通信方式式的选择择在智能温温度检测测系统中中，可以以考虑使使用的无无线通信信方式主主要有WWi-FFi、蓝蓝牙、及及红外通通信。其其中蓝牙牙技术的的有效通通信半径径是100米左右右，在很很多场合合通信范范围偏小

20、小，但是是Wi-Fi的的有效通通信半径径可达1100米米符合绝绝大多数数应用场场景。红红外通信信技术因因为红外外线的直直射特性性，不适适合在障障碍较多多的地方方使用，无无法应用用于复杂杂的工业业、农业业监控环环境。所以，WWi-FFi以其其无需布布线，成成本低廉廉，传输输速率高高等优点点是本课课题中智智能温度度检测系系统最合合适的无无线通信信方式。1.4 Wi-Fi通通信及其其发展趋趋势Wi-FFi是一一种可以以让电子子设备接接入无线线局域网网（WLLAN）的的技术，主主要工作作在2.4Ghhz到55Ghzz频段，其其安全性性较有线线连接和和蓝牙较较差，但但其高速速率、无无需布线线的优点点使其

21、得得到了广广泛应用用1。Wi-FFi主要要应用于于构建无无线网络络环境，在在该环境境下的各各部分互互相作用用以实现现无线网网络服务务的功能能，主要要由以下下几个部部分构成成2：（1）站站点（SStattionn，STTA），是是无线网网络中的的终端，任任何带网网络接口口的终端端设备都都可以是是站点，比比如手机机、计算算机等电电子设备备，STTA通过过无线链链路接入入AP。（2）基基本服务务单元（BBasiic SServvicee Seet,BBSS），是是网络中中最基本本的服务务单元，最最少可以以由两个个站点构构成，所所有站点点可以与与同一基基本服务务单元内内的站点点相互通通信。（3）分分配

22、系统统（Diistrribuutioon SSysttem,DS），分分配系统统可以连连接不同同的BSSS，通通过连接接多个基基本服务务单元可可以组成成覆盖范范围更广广的扩展展服务单单元。（4）接接入点（AAcceess Poiint,AP）,作为基基本服务务单元中中的基站站，既可可以接入入普通站站点，又又可以接接入分配配系统。AAP和SSTA均均为可以以寻址的的实体。（5）扩扩展服务务单元（EESS），由由基本服服务单元元和分配配系统构构成.多多个基本本服务单单元连接接以组成成覆盖面面更广的的网络，以以提供更更宽广的的服务区区域。（6）关关口（PPorttal），是是一种逻逻辑成分分，主要要

23、用于将将无线局局域网和和有线局局域网或或其他网网络组合合，是无无线网络络接入互互联网的的必要部部分。图1-11 Wii-Fii网络原原理图在传输速速率和带带宽上传传统的WWLANN通信存存在很多多不足，比比如IEEEE 8022.111-19997最最高传输输速率只只有12Mbbit/s，而而8022.111b将这这一速率率提高到到了111Mbiit/ss,8002.111a和和8022.111g达到到了544Mbiit/ss，8002.111n最最高速率率则达到到了30006600MMbitt/s。IIEEEE 8002.111-119977可以采采用IRR方式、DDSSSS方式、FFHSS

24、S方式，IIEEEE 8002.111b采采用DSSSS方方式，兼兼容IEEEE 8022.111-19997。新一代WWi-FFi技术术主要有有两种，工工作于55Ghzz频段的的IEEEE 8802.11aac标准准，其最最高传输输速率可可达1.3Gbbit/s；还还有工作作于600Ghzz频段的的IEEEE 8802.11aad，最最高传输输速率可可以达到到7Gbbit/s。此外还有有全面兼兼容现有有Wi-Fi的的WiMMAX(Worrldwwidee Innterropeerabbiliity forr Miicroowavve AAcceess)，即全全球微波波互联接接入，WWiMAA

25、X以IIEEEE 8002.116的系系列宽频频无线标标准为基基础，拥拥有更宽宽的频段段、更远远的传输输距离、更更快的传传输速度度，其普普及之后后将会提提供更优优于Wii-Fii的无线线网络服服务33。1.5 本论文文主要内内容本文中基基于微信信平台的的多点温温度采集集系统主主要硬件件采集系系统、服服务器和和微信平平台三部部分组成成。硬件件采集系系统主要要由SAAM DD21单单片机、LLM355温度传传感器、LLCD液液晶显示示屏、EESP882666 Wii-Fii模块构构成。WWi-FFi模块块将单片片机串口口信号转转为Wii-Fii信号并并发送出出去，完完成单片片机与服服务器间间的有效

26、效通信。单单片机采采集信息息并将采采集到的的A/DD转换后后通过UUARTT接口发发送。根据以上上内容，本本文共分分为六章章，具体体结构安安排如下下：第一章 绪论。主主要论述述了课题题的来源源于研究究意义。也也介绍了了本课题题当前研研究现状状和未来来发展前前景。第二章 相关技术术介绍。包包括Wii-Fii网络拓拓扑结构构，Wii-Fii提供的的基本服服务以及及Wi-Fi组组网方式式。第三章 系统总体体设计。包包括系统统需求与与架构分分析，并并详细介介绍了单单片机、WWi-FFi模块块和温度度传感器器的选型型。第四章 基于Attemll SAAMD221的WWi-FFi模块块控制程程序的开开发，

27、介介绍了WWi-FFi模块块控制流流程、通通信接口口的选择择以及通通信结构构。第五章 系统测试试，测试试基于微微信平台台的多点点温度采采集系统统是否正正确可用用，以及及通信是是否快速速有效。第六章 结论与展展望，对对本课题题中的研研究项目目进行总总结。并并对课题题研究中中的一些些不足和和未来扩扩展方向向进行分分析。2 相关关技术介介绍2.1 Wi-Fi网网络基本本拓扑结结构802.11采采用2.4Ghhz和55Ghzz两个IISM频频段，22.4GGhz的的ISMM频段被被世界上上绝大多多数国家家所采用用，物理理层使用用了红外外、直接接序列扩扩频（DDSSSS）或跳跳频扩频频（FSSSS）技技

28、术，最最大传输输速率可可以达到到2Mbbps。对对于多路路访问控控制在媒媒介访问问控制子子层（MMAC）采采用的是是碰撞回回避协议议（CAA）。基基本服务务集（BBSS）分分为Inndeppenddentt BSSS和IInfrrasttruccturre BBss两两种44。作为一个个独立的的基本服服务单元元，IBBSS网网络中没没有接入入点。所所以IBBSS网网络也称称为对等等网络（PPeerr too Peeer）或或非结构构组网（AAd-hhoc）。在在这种网网络中，各各节点的的地位是是平等的的，没有有控制节节点。这这种网络络有着各各节点地地位平等等、通信信灵活、结结构灵活活和可靠靠性

29、高的的优点。因因此，该该网络中中任意两两节点可可以不经经过认证证就直接接通信。但但两者之之间的距距离必须须在可以以直接通通信的范范围内。网网络中的的节点既既有普通通移动终终端的基基本功能能也有报报文转发发能力。 图2-1 IBSSS网络络拓扑结结构另一种基基本服务务集被称称为基础础结构模模式。有有接入点点参与其其中的既既是基础础结构模模式，反反之则是是上述IIBSSS网络。在在这种拓拓扑结构构中，网网络中的的所有通通信都要要经过接接入点。接接入点相相当于网网络中的的基站。 图22-2 基础础结构模模式拓扑扑结构BSS的的覆盖范范围一般般比较小小，一般般仅仅有有一个或或数个房房间大小小。不过过8

30、022.111标准可可以允许许将几个个BSSS串联为为扩展服服务集（EExteendeed SServvicee Seet，EESS）。扩扩展服务务集是无无线网络络覆盖区区域扩大大了的基基本服务务集。扩扩展服务务集利用用骨干网网络将几几个基本本服务集集整合在在一起，其其通常由由多个接接入点组组成，接接入点覆覆盖小区区之间部部分重叠叠以实现现客户端端的无缝缝漫游，重重叠区域域保持在在15%200%以上上为佳。同一个EESS中中接入点点使用的的服务及及标识相相同。基基本服务务集网络络是扩展展服务集集网络的的最小单单元。基基本服务务集网络络的接入入点通过过有线连连接的方方式连入入扩展服服务集网网络。

31、图2-33 拓拓展服务务集拓扑扑结构2.2 Wi-Fi的的基本服服务在IEEEE 8802.11bb体系结结构中并并没有严严格规定定分布式式系统的的实现细细节，而而是规定定了一系系列在MMAC层层使用的的网络服服务。主主要有两两类服务务：一种种是STTA服务务（SSS）。SSTA服服务主要要包含加加密（PPrivvacyy）、媒媒介访问问控制单单元交付付（MSSDUddeliiverry），认认证（AAuthhenttieaatioon）、解解除认证证（Deeautthenntieeatiion）；DS服服务包含含分离（DDisaassooeiaatioon）、分分发（DDisttribbut

32、iion）、联联合（IInteegraatioon）、关关联（AAssooeiaatioon）和和重新关关联（RReasssocciattionn）55。加密服务务可以有有效提升升无线局局域网的的安全性性，确保保数据传传输的可可靠性。比比如使用用有线等等效加密密协议（WWEP），对对数据帧帧进行加加密；媒媒介访问问控制单单元交付付服务负负责把数数据正确确传输到到正确的的位置。该该服务给给出了一一种收发发数据的的方法。但但是IEEEE 8022.111的传输输过程实实际上是是一种不不可靠的的交付，可可能会有有差错。更更高层负负责提供供检错和和纠错服服务；认认证服务务是IEEEE 8022.111

33、提供的的一种网网络访问问控制方方式，其其作用是是确定通通信对象象站点的的身份。在在发送和和接收数数据之前前必须先先确定该该站点的的身份；解除认认证服务务用于断断开当前前连接的的验证关关系。解解除认证证不需要要发送请请求，只只需发送送解除的的通知。收收到解除除认证后后工作站站会立即即断开连连接。分离服务务可以将将工作站站从网络络中移除除，从而而终结现现存的关关联关系系。所以以，网络络中的工工作站如如果要关关闭或者者离开应应先使用用分离服服务断开开连接。分分离服务务同样不不是请求求而是一一个通知知，不能能被拒绝绝；分发发服务是是最主要要的服务务之一，工工作站在在发送每每个数据据时都需需要使用用分发

34、服服务。分分发服务务提供了了数据帧帧的路由由信息，对对于本地地的数据据帧则直直接发送送在本地地无线网网络内，否否则需要要通过有有线网络络发送；整合服服务可以以将帧转转发到目目标网络络，翻译译帧格式式，实现现使用不不同编址址方案的的网络间间的可靠靠通信；关联服服务可以以建立接接入点和和工作站站之间的的映射关关系。通通过这种种建立的的映射关关系可以以完成分分发服务务；重新新关联服服务可以以重新建建立工作作站与接接入点之之间的映映射关系系。如工工作站在在一个扩扩展服务务集（EESS）内内的多个个基本服服务集（BBSS）之之间移动动时会根根据距离离自动选选择接入入点。重重新关联联服务也也可以用用来改变

35、变已有关关联的属属性。2.3 Wi-Fi安安全技术术的发展展在无线局局域网（WWLANN）发展展尚未成成熟时，常常用的安安全技术术有：MMAC地地址过滤滤和SSSID匹匹配。即即物理地地址过滤滤和服务务器表识识符匹配配。物理理地址过过滤是通通过保存存一组允允许访问问的MAAC列表表，禁止止表外的的MACC访问。服服务区标标识符匹匹配则通通过设置置密码（SSSIDD），只只有工作作站输入入的SSSID与与之匹配配才可以以访问。虽虽然这种种机制较较为简单单，但却却确保了了一定的的安全性性。有限限等效保保密协议议（WEEP）。WWEP采采用了RRC4堆堆成加密密算法，主主要在数数据链路路层起作作用。

36、WWEP使使用多种种格式的的密钥，440位、664位、1128位位都有所所采用。WPA22是WPPA的第第二代标标准，在在原有的的基础上上又有了了更多的的提升。WWPA22与IEEEE8802.11ii很相似似，在安安全验证证上他们们都选择择了预验验证。在在连接开开始前的的很短时时间内完完成验证证并连接接。使用用VPNN来进行行无线网网络连接接也是一一种行之之有效的的安全策策略。VVPN采采用DEES和33DESS等技术术来保障障数据传传输的安安全。VVPN的的典型代代表有IIPSeec VVPN和和SSLL VPPN。IIPSeec在网网络层工工作，负负责站点点之间通通信的数数据安全全。其认

37、认证机制制与预定定义的安安全关系系极大地地保护了了客户通通信的安安全性。SSSL VPNN则需要要提前安安装到浏浏览器中中。因为为其无客客户机的的特性，可可以极大大地节约约运行开开支。若用户对对无线网网络安全全性要求求较高可可以选择择将VPPN于其其他无线线网络安安全策略略结合，以以获取最最大程度度的无线线互联网网通信安安全66。2.4 本章小小结本章首先先研究了了Wi-Fi网网络的基基本拓扑扑结构，介介绍了两两种基本本服务集集（BSSS）的的结构以以及多个个基本服服务集组组成扩展展服务集集（ESSS）的的方法。其其次介绍绍了Wii-Fii网络的的两类基基本服务务STAA服务和和DS服服务。最

38、最后介绍绍了Wii-Fii网络的的安全问问题，详详细说明明了Wii-Fii安全策策略的发发展过程程以及一一种无线线局域网网的安全全解决方方案。33 远程程多点温温度采集集系统总总体设计计3.1 系统功功能需求求该系统最最终的目目的是实实现用手手机在微微信客户户端远程程监控多多个采集集点的当当前温度度信息，并并回顾历历史温度度记录数数据。包包括SAAM DD21单单片机，LLCD液液晶显示示屏，EESP882666芯片，LLM355模拟温温度传感感器，云云服务器器，Soockeet网络络编程，微微信公众众平台的的开发在在该系统统中被使使用。用用户可以以在任何何时间、任任何地点点在可以以连入互互联

39、网的的手机或或者电脑脑端通过过关注微微信公众众号来获获取温度度信息。终终端用户户可以通通过微信信公众号号的反馈馈来获知知采集系系统是否否在工作作以及被被测点温温度是否否正常。系系统的具具体要点点如下：(1)系系统的无无线网络络信号由由一个接接入互联联网的接接入点（AAP）发发起，各各测量点点的单片片机分别别作为独独立的站站点（SSTA）接接入APP，实现现了Wii-Fii的多对对一连接接模式以以及TCCP连接接的多对对一连接接模式。（2）为为了保证证系统的的安全性性，对WWi-FFi接入入点进行行了加密密处理，对对Wi-Fi模模块配置置时输入入接入点点的SSSID和和密码，从从而保证证了系统统

40、数据的的安全可可靠。（3）微微信公众众平台同同一时间间只接收收一个客客户端的的数据，从从而避免免了数据据信息的的紊乱，接接收数据完完成后公公众平台台自动断断开TCCP连接接。（4）单单片机通通过Wii-Fii模块不不断向云云服务器器发送数数据信息息，服务务器转发发并每隔隔一段时时间采样样一组数数据保存存到文件件，从而而用户可可以回看看短时间间内的数数据记录录。数据据记录带带有保存存时的时时间信息息，用户户可以清清晰的获获知何时时被测点点的温度度超出了了合理范范围。（5）系系统的信信息交互互建立在在互联网网连接上上，微信信平台的的连入云云服务器器，单片片机连入入云服务务器都需需要接入入互联网网，

41、接入入点APP通过登登录云服服务器完完成数据据的发送送。（6）微微信公众众平台可可以通过过菜单、文文字、语语音的方方式获取取采集到到的温度度信息，并并且与硬硬件平台台保持高高度同步步性，可可以正确确的反应应硬件平平台的工工作状态态。系统统整体信信息交互互具有稳稳定可靠靠性。3.2 系统架架构分析析单片机001 温度采集系统总体体分三个个部分，分分为：硬硬件采集集平台，服服务器端端，以及及微信公公众号。系系统完成成的功能能是采集集当前多多个采集集点环境境温度的的信号，在在A/DD转换后后，简单单处理并并发送。通通过SAAM DD21单单片机驱驱动Wii-Fii模块连连入互联联网，将将数据上上传到

42、云云服务器器。在服服务器端端建立TTCP服服务器，其其它单片片机和微微信平台台都作为为TCPP连接客客户端接接入服务务器，服服务器保保持Soockeet软件件监听，负负责将收收到的信信息转发发。最终终在微信信公众号号平台将将采集到到的温度度数据显显示出来来。单片机xxx 温度采集 A/D转换.单片机xxx 温度采集 A/D转换单片机xxx 温度采集Wi-Fi模块收发 A/D转换云服务器 A/D转换单片机001 温度采集Wi-Fi模块收发单片机001 温度采集 A/D转换 A/D转换 图3-1 系统总总体框图图 从上图图可以看看出，基基于微信信平台的的多点温温度采集集系统由由SAMMD211单片

43、机机硬件平平台、云云服务器器、微信信公众号号平台三三部分组组成，各各部分的的具体功功能如下下：（1） 硬件采集集平台：主要由由SAMM D221单片片机、EESP882666 Wii-Fii芯片、温温度传感感器以及及LCDD液晶显显示屏。SSAM D211单片机机作为系系统终端端的控制制设备，主主要功能能有模拟拟温度采采集并进进行A/D转换换、通过过UARRT口收收发串口口数据。WWi-FFi模块块按照WWi-FFi协议议将串口口信号转转为Wii-Fii信号或或将Wii-Fii信号转转换为串串口信号号。多个个Wi-Fi模模块分别别作为站站点STTA接入入无线网网络接入入点APP。当SSAM D

44、211单片机机LCDD液晶显显示屏上上显示的的温度数数据与AAP接收收到的温温度数据据一致时时则说明明单片机机Wi-Fi通通信准确确无误。（2） 云服务器器：因两两台PCC之间不不能直接接建立TTCP连连接，需需通过多多级路由由转接。所所以在本本课题中中使用了了云服务务器，任任何接入入互联网网的PCC都可以以直接与与其建立立TCPP连接。在在云服务务器上开开启TCCP服务务器，云云服务器器作为TTCP服服务器，单单片机以以及微信信公众号号作为TTCP客客户端接接入服务务器。云云服务器器仅其转转发的作作用，将将单片机机发送的的数据转转发至公公众号，而而将公众众号发来来的数据据转发至至单片机机。（

45、3） 微信公众众号：微微信公众众号作为为温度最最终显示示的界面面，可以以通过语语音、文文字、按按键等方方式向单单片机发发送取数数据的指指令并正正确获取取温度数数据。3.3 硬件模模块选型型Atmeel SSAM D211是基于于32位位ARMM Coorteex -M0+的低功功耗控制制器，具具有322644个引脚脚且其FFLASSH多达达2566KB、SSRAMM提升到到了322KB。SSAM D211最大工工作频率率高达448MHHz并且且达到22.466Corremaark/MHzz。Atmeel SSAM D211具有以以下关键键特性：（1） 低功耗。采采用了AAtmeel独特特的省电

46、电技术与与事件系系统，各各外设之之间可以以直接通通信而无无需CPPU的干干涉。同同时为了了进一步步降低功功耗，外外设只有有在发生生特定事事件时才才唤醒CCPU，平平时CPPU保持持睡眠状状态。（2） 外设的灵灵活性。SSAM D211使用了了串行通通信模块块SERRCOMM。每一一个串行行通信模模块都可可以在软软件中进进行配置置，可以以分别处处理I22C、UUARTT/USSARTT和SPPI的通通信需求求。通过过多个串串行通信信模块的的组合可可以解决决用户的的具体通通信需求求。此外外，SAAM DD21还还有着工工作频率率高达33.4MMHz的的I2C。（3） DMA。SSAM D211配有

47、112通道道直接存存储器控控制器。支支持存储储器和外外设数据据传输。（4） 全速USSB。SSAM D211 USSB有两两种工作作模式，可可以作UUSB嵌嵌入式主主机，也也可以作作USBB设备模模式。（5） AtmeelQTToucch外设设触摸控控制器。主主要用于于为按钮钮、滚轮轮、滑条条等外设设提供内内置硬件件支持。它它有着较较高的灵灵敏度、高高信噪比比和自校校准功能能等优点点。支持持互电容容式和自自电容式式触摸。（6）可可扩展性性。内存存范围从从8KBB到2556KBB。封装装引脚从从14管管脚到664管脚脚可供选选择，用用户可以以选择最最符合要要求的设设备。图3-22 SAAM DD21系系统框图图Flassh可以以通过SSWD接接口进行行在线编编程。SSWD接接口在可可以不下下载程序序的芯片片上调试试。也可