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摘要:我們的周圍早已離不開溫度這一物理量，無論是我們的生產(chǎn)生活，還是動(dòng)植物的成長(zhǎng)，溫度都是一個(gè)必不可少的因素。所以對(duì)溫度的控制也是當(dāng)下乃至未來熱門的研究領(lǐng)域之一。而單一的溫度測(cè)量又很難保證所測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和全面性，因此為了獲取被測(cè)對(duì)象的全面和完整的信息，必須采用多個(gè)傳感器對(duì)同一對(duì)象進(jìn)行多方位檢測(cè)與融合。而此次選題主要進(jìn)行研究的就是利用多傳感器融合進(jìn)行溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是通過使用STM32芯片、DHT11傳感器模塊、LCD1602液晶顯示屏模塊和報(bào)警模塊共同完成。利用三個(gè)溫濕度傳感器DHT11采集溫濕度信息并發(fā)送給STM32芯片，芯片內(nèi)部通過AD轉(zhuǎn)換以及數(shù)據(jù)處理，利用數(shù)字顯示屏LCD1602顯示出來，同時(shí)報(bào)警模塊進(jìn)行判斷測(cè)溫濕度值是否超過所設(shè)的上下限，如果超過，蜂鳴器報(bào)警。然后將顯示的數(shù)據(jù)進(jìn)行多組采集利用MATLAB軟件進(jìn)行算法融合的仿真。本次設(shè)計(jì)主要用到Keil 5進(jìn)行程序的編寫、運(yùn)行和調(diào)試。系統(tǒng)能夠獨(dú)立地完成單個(gè)傳感器的數(shù)據(jù)采集，MATLAB能夠完成多個(gè)傳感器的算法融合。從而達(dá)到多傳感器融合溫度檢測(cè)的目的。
關(guān)鍵詞：DHT11傳感器；融合算法；STM32芯片；MATLAB軟件；多傳感器
目錄 摘要 Abstract 前 言-1 1 溫度傳感器的原理-3 1.1 溫度傳感器的測(cè)量方法和特點(diǎn)-3 1.2 溫度傳感器種類-3 1.2.1 熱電偶式溫度傳感器-3 1.2.2 熱電阻式溫度傳感器-4 1.2.3 集成溫度傳感器-5 2 多傳感器溫度測(cè)量硬件電路設(shè)計(jì)-6 2.1 方案的選擇-6 2.1.1 傳感器選擇方案-6 2.1.2 顯示器選擇方案-6 2.1.3 單片機(jī)主芯片選擇方案-6 2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案-7 2.3 硬件設(shè)計(jì)-8 2.3.1 主芯片模塊設(shè)計(jì)-8 2.3.2 溫濕度采集模塊的設(shè)計(jì)-9 2.3.3 顯示電路的設(shè)計(jì)-10 2.3.4 按鍵模塊和蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)-10 3 多傳感器融合溫度測(cè)量的軟件設(shè)計(jì)-12 3.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)-12 3.2 溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)-13 3.3 數(shù)據(jù)處理及顯示程序設(shè)計(jì)-14 3.4 按鍵及報(bào)警程序設(shè)計(jì)-14 3.5 多傳感器融合溫度測(cè)量的算法融合設(shè)計(jì)-14 3.5.1 按標(biāo)量加權(quán)線性最小方差最優(yōu)融合公式-15 3.5.2 算法融合的仿真結(jié)果-15 3.5.3 算法融合的仿真分析-19 4 設(shè)計(jì)調(diào)試-20 結(jié) 論-21 參考文獻(xiàn)-22 附錄A 系統(tǒng)軟件程序-23 附錄B 融合累計(jì)誤差仿真程序-34 致 謝-35 |
