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微信硬件设计

技术设计方案

文件编号:

项目编号:

机密级别：
绝密 机密 内部文件
部 门：
第四组
拟 制:

2016年3月18日
校 对：

年 月 日
审 核:

年 月 日
批 准:

年 月 日

文档修订记录
日期
版本
说明
作者
2016.3。17
V1。0
文档生成

一、项目名称
《微信硬件设计》二、设计要求及性能指标
设计一个单片机程序导入单片机中,通过 WiFi 模块接入微信,将温度度、光照度信息传送到第三方云平台，手机通过微信获取这些传感器信息
1。 单片机为STC15 系列单片机 STC15W4K48S4
2. 温度、湿度、光照强度通过开发板上传感器感应，返回数据到单片机
3。 通过单片机的WIFI模块连入局域网，进而将数据传入第三方云平台,然后通过第三方平台将这些信息发送至微信
三、项目总体方案设计
1、系统总体方案（分析项目要求和指标,给出总的设计方案，画出项目设计的方框图，详细分析设计方案及其工作原理。）
根据课程设计的要求，系统设计方案如下:以STC15W4K48S4单片机作为微控制器，ESP—01的WIFI模块，TFT模块，DHT11数字温度传感器，数字光照传感器BH1750FVI各种传感器及局域网构成.微信信息接收系统结构框图如图1所示.
图1微信信息接收系统结构
微信接收消息的主要是通过将TFT模块接收的触摸信号使WIFI模块接入局域网，然后单片机将传感器接受的信息处理后按要求周期性发送至TFT模块和第三方平台。
2、关键技术、设计难点及其解决方案（项目中的关键技术是什么？可能会遇到哪些设计难点？你的解决方案是什么？）
有可能遇到的难点有TFT模块的触摸控制及其程序的编写和WIFI模块引脚接入和程序控制有难度，解决方案是网上查找资料和询问基础比较好的同学，然后再是一遍遍的尝试。
四、项目详细方案设计
1、核心器件选型（分析核心器件有哪些？选型的依据和原则是什么?有哪些可以选择的器件？为什么要选择最终的那个器件？)
STC15W4K48S4单片机,是增强型8051CPU，单时钟周期/机器周期1T ，速度比普通8051快8—12倍,并且它具有48K字节内部Flash程序存储器,片内大容量4096字节的SRAM；擦写次数10万次以上，十分耐用。
DHT11数字温度传感器，包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连;输出已校准数字信号，让所测温度湿度更为精确。
光强度传感器BH1750FVI是一种两线式串行总线接口的集成电路，采用I2C总线与单片机通信。
WiFi模块ESP—01核心处理器 ESP8266，尺寸小，32 位微型 MCU超低功耗;可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易⾏
2、硬件电路设计（给出系统的硬件电路设计，并分析其工作原理.)
（1)微信信息接收硬件设计
微信信息硬件电路主要可分为信息采集模块,主控模块，触摸控制模块，消息发送模块。
图2 微信信息接收系统电路结构
（2)主控单片机模块
图3 主控单片机模块
（3）信息采集模块
DHT11数字温度传感器采用简单的单总线通信方式，一次传送40位数据,高位先出.
光强度传感器BH1750FVI当外部光照被高精度光敏二极管PD探测到后,通过集成运算放大器将PD电流转换为PD电压，由模数转换器获取16位数字数据，然后通过逻辑和IC接口进行数据处理与存储.通过相应的指令操作即可读取出内部存储的光照数据。
图4信息采集电路
（4)信息发送
信息发送由WiFi模块ESP—01核心处理器 ESP8266实现，模块负责无线上网接入承担 WiFi 适配器的任务时,可以将其添加到任何基于微控制器的设计中，连接简单易⾏,只需通过SPI /SDIO接口或 I2C/UART口即可。
图5信息发送电路
3、系统软件设计（给出系统的软件设计,画出程序流程图,并给出关键部分的程序说明。）
(1)系统程序流程图（画出项目的系统程序流程图并做详细的说明）
微信信息接收系统是先由单片机初始化电路，然后由触摸屏控制单片机通过WIFI模块接入局域网，再将传感器接收的信息返回单片机，处理后传入通过局域网接入的第三方平台。
图6程序流程图
(2）主要子程序流程图（画出主要子程序的程序流程图并做详细的说明）
WIFI信息传输模块流程图
五、项目实施计划及说明(用甘特图的方式将项目进行规划,并做详细说明。）
项目进度计划甘特图
项目任务
17号
18号
21号
22号
23号
项目导入

技术设计方案

硬件连接设计

程序流程设计

程序编写

烧录以及调制

项目总结

说明：（对上述项目任务及进度计划做详细说明，主要是这个任务要做哪些事情，举例如下）
（1）项目导入：项目导入主要是对硬件设备有整体了解,掌握软件的安装步骤,初步的编程方法和程序下载的方法，对项目具体要实现的功能有个大概了解。
(2）技术设计方案：将项目的整体进行规划，分别从硬件和软件着手
（3）硬件连接设计：不同模块的硬件有层次的连接
（4）程序流程设计：程序流程设计是对程序的总体的分析与设计,将程序细节化
（5）程序编写： 通过总体设计的架构将程序编写出来
(6）烧录以及调制:将已编写好的程序烧录至总体的硬件系统中,进行调制已达到所要的效果.
(7）项目总结：项目总结主要是对此次设计的一些错误和经验的总结。
六、参考文摘（相关文摘不少于3篇,记录每篇文献的作者姓名.文献名称。文献发行城市:文献出版社，出版年)
［1］楼然苗，李光飞编著。单片机课程设计指导。北京：北京航空航天大学出版社,2007
[2］
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［5］