基于Arduino的温湿度信息采集系统的设计

摘要

伴随着计算机硬件技术和测量仪器的快速发展，在现代的信息采集领域里，各种先进的检测技术、信息监测设备也层出不穷。并且由于网络技术和嵌入式系统的广泛应用，因此也形成了传统的信息采集技术必然会也会朝着网络化的方向发展的局面。
　　本论文的研究符合了这种发展趋势。温湿度信息采集系统不仅可以用于家庭、仓库中甚至还可以用于采集工业环境中的温湿度。本文以Arduino数据采集端和PC终端为研究重点，设计了Arduino数据采集端程序，通过网络将Arduino采集到的温湿度传送到PC端，并在网页上显示数据，这样方便了与第三方实现交互。在同一局域网中我们利用web页面共享其显示的信息。
　　Arduino的硬件部分和软件部分都是开放的资源，Arduino硬件部分包括一些具备简单I/O功能的一些电路板，软件部分则是一套程序集成开发环境。Arduino可以制作一些简单的交互产品原型和个性的嵌入式系统，也可以开发一些与PC相连的外围设备，可以在运作时与PC上的软件进行通信。
　　该信息采集系统的设计目的不仅是研究对温湿度信息的采集，更重要的是可以推广Arduino在我们生活中的使用。

目录

声明

摘要

插图清单

1 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 研究背景

1．1．2 测控技术发展

1．1．3 硬件平台的选择

1．1．4 研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 本论文研究内容及安排

2 相关理论基础及系统整体框架

2．1 Arduino简介

2．2 Serial Peripheral Interface技术

2．2．1 SPI协议

2．2．1 协议举例

2．3 以太网

2．3．1 以太网的发展

2．3．2 以太网技术构成

2．3 TCP／UDP协议介绍

2．3．1 TCP协议

2．3．2 UDP协议头

2．3．3 UDP的应用

2．3．4 UDP在Arduino中的使用

2．4 HTTP协议介绍

2．4．1 HTTP协议-请求

2．4．2 HTTP协议-响应

2．5 系统整体框架

2．6 本章小结

3 Arduino数据采集端设计与实现

3．1 系统总体规划

3．2 硬件平台

3．2．1 Arduino UNO主控板

3．2．2 Ethemet扩展板

3．2．3 温湿度传感器

3．2．4 集成开发环境

3．3 程序设计

3．3．1 控制程序的分布

3．3．2 控制程序

3．4 本章小结

4 上位机平台设计

4．1 网页的设计

4．1．1 超文本标记语言

4．1．2 HTML文档的基本构成

4．1．3 简单的网页

4．2 Ethemet程序设计

4．2．1 Ethernet类库

4．2．2 Ethemet初始化

4．2．3 DHCP获取IP地址

4．3 TCP／UDP测试

4．4 本章小结

5 总结与展望

5．1 论文总结

5．2 研究展望

参考文献

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果