技術(shù)設(shè)計方案文檔模板V1.0.doc

微信硬件設(shè)計技術(shù)設(shè)計方案文件編號：項目編號：機(jī)密級別：絕密 機(jī)密 內(nèi)部文件部 門：第四組擬 制：2016年 3月 18日校 對：年 月 日審 核：年 月 日批 準(zhǔn)：年 月 日文檔修訂記錄日期版本說明作者2016.3.17V1.0文檔生成一、項目名稱微信硬件設(shè)計二、設(shè)計要求及性能指標(biāo)設(shè)計一個單片機(jī)程序?qū)雴纹瑱C(jī)中，通過 WiFi 模塊接入微信，將溫度度、光照度信息傳送到第三方云平臺，手機(jī)通過微信獲取這些傳感器信息1. 單片機(jī)為STC15 系列單片機(jī) STC15W4K48S42. 溫度、濕度、光照強(qiáng)度通過開發(fā)板上傳感器感應(yīng)，返回數(shù)據(jù)到單片機(jī)3. 通過單片機(jī)的WIFI模塊連入局域網(wǎng)，進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳入第三方云平臺，然后通過第三方平臺將這些信息發(fā)送至微信三、項目總體方案設(shè)計1、系統(tǒng)總體方案（分析項目要求和指標(biāo)，給出總的設(shè)計方案，畫出項目設(shè)計的方框圖，詳細(xì)分析設(shè)計方案及其工作原理。）根據(jù)課程設(shè)計的要求，系統(tǒng)設(shè)計方案如下：以STC15W4K48S4單片機(jī)作為微控制器，ESP-01的WIFI模塊，TFT模塊，DHT11數(shù)字溫度傳感器，數(shù)字光照傳感器BH1750FVI各種傳感器及局域網(wǎng)構(gòu)成。微信信息接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 圖1微信信息接收系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 微信接收消息的主要是通過將TFT模塊接收的觸摸信號使WIFI模塊接入局域網(wǎng)，然后單片機(jī)將傳感器接受的信息處理后按要求周期性發(fā)送至TFT模塊和第三方平臺。2、關(guān)鍵技術(shù)、設(shè)計難點及其解決方案（項目中的關(guān)鍵技術(shù)是什么？可能會遇到哪些設(shè)計難點？你的解決方案是什么？） 有可能遇到的難點有TFT模塊的觸摸控制及其程序的編寫和WIFI模塊引腳接入和程序控制有難度，解決方案是網(wǎng)上查找資料和詢問基礎(chǔ)比較好的同學(xué)，然后再是一遍遍的嘗試。 四、項目詳細(xì)方案設(shè)計1、核心器件選型（分析核心器件有哪些？選型的依據(jù)和原則是什么？有哪些可以選擇的器件？為什么要選擇最終的那個器件？)STC15W4K48S4單片機(jī)，是增強(qiáng)型8051CPU，單時鐘周期/機(jī)器周期1T ，速度比普通8051快8-12倍，并且它具有48K字節(jié)內(nèi)部Flash程序存儲器，片內(nèi)大容量4096字節(jié)的SRAM；擦寫次數(shù)10萬次以上，十分耐用。DHT11數(shù)字溫度傳感器，包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機(jī)相連；輸出已校準(zhǔn)數(shù)字信號，讓所測溫度濕度更為精確。光強(qiáng)度傳感器BH1750FVI是一種兩線式串行總線接口的集成電路，采用I2C總線與單片機(jī)通信。WiFi模塊ESP-01核心處理器 ESP8266，尺寸小，32 位微型 MCU超低功耗；可以將其添加到任何基于微控制器的設(shè)計中，連接簡單易2、硬件電路設(shè)計（給出系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計，并分析其工作原理。)(1)微信信息接收硬件設(shè)計 微信信息硬件電路主要可分為信息采集模塊，主控模塊，觸摸控制模塊，消息發(fā)送模塊。圖2 微信信息接收系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)(2)主控單片機(jī)模塊 圖3 主控單片機(jī)模塊(3)信息采集模塊DHT11數(shù)字溫度傳感器采用簡單的單總線通信方式，一次傳送40位數(shù)據(jù)，高位先出。光強(qiáng)度傳感器BH1750FVI當(dāng)外部光照被高精度光敏二極管PD探測到后，通過集成運(yùn)算放大器將PD電流轉(zhuǎn)換為PD電壓，由模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取16位數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，然后通過邏輯和IC接口進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與存儲。通過相應(yīng)的指令操作即可讀取出內(nèi)部存儲的光照數(shù)據(jù)。圖4信息采集電路(4) 信息發(fā)送信息發(fā)送由WiFi模塊ESP-01核心處理器 ESP8266實現(xiàn)，模塊負(fù)責(zé)無線上網(wǎng)接入承擔(dān) WiFi 適配器的任務(wù)時，可以將其添加到任何基于微控制器的設(shè)計中，連接簡單易，只需通過SPI /SDIO接口或 I2C/UART口即可。圖5信息發(fā)送電路3、系統(tǒng)軟件設(shè)計（給出系統(tǒng)的軟件設(shè)計，畫出程序流程圖，并給出關(guān)鍵部分的程序說明。）（1）系統(tǒng)程序流程圖（畫出項目的系統(tǒng)程序流程圖并做詳細(xì)的說明）微信信息接收系統(tǒng)是先由單片機(jī)初始化電路，然后由觸摸屏控制單片機(jī)通過WIFI模塊接入局域網(wǎng)，再將傳感器接收的信息返回單片機(jī)，處理后傳入通過局域網(wǎng)接入的第三方平臺。 圖6程序流程圖（2）主要子程序流程圖（畫出主要子程序的程序流程圖并做詳細(xì)的說明） WIFI信息傳輸模塊流程圖五、項目實施計劃及說明（用甘特圖的方式將項目進(jìn)行規(guī)劃，并做詳細(xì)說明。） 項目進(jìn)度計劃甘特圖項目任務(wù)17號18號21號22號23號項目導(dǎo)入技術(shù)設(shè)計方案硬件連接設(shè)計程序流程設(shè)計程序編寫燒錄以及調(diào)制項目總結(jié) 說明：（對上述項目任務(wù)及進(jìn)度計劃做詳細(xì)說明，主要是這個任務(wù)要做哪些事情，舉例如下）（1）項目導(dǎo)入：項目導(dǎo)入主要是對硬件設(shè)備有整體了解，掌握軟件的安裝步驟，初步的編程方法和程序下載的方法，對項目具體要實現(xiàn)的功能有個大概了解。（2）技術(shù)設(shè)計方案：將項目的整體進(jìn)行規(guī)劃，分別從硬件和軟件著手 （3）硬件連接設(shè)計：不同模塊的硬件有層次的連接 （4）程序流程設(shè)計：程序流程設(shè)計是對程序的總體的分析與設(shè)計，將程序細(xì)節(jié)化（5）程序編寫： 通過總體設(shè)計的架構(gòu)將程序編寫出來（6）燒錄以及調(diào)制：將已編寫好的程序燒錄至總體的硬件系統(tǒng)中，進(jìn)行調(diào)制已達(dá)到所要的效果。（7）項目總結(jié)：項目總結(jié)主要是對