论文总字数：21997字

摘 要

随着社会的进步和科技的发展，温度监测系统在生活和社会的各个领域中都有十分广泛的用途。包括工作的基本所有产业如食品、电力电子、农业等。嵌入式系统在实现小型自动控制系统智能化起到了十分重要的作用。同时，社会对于温度监控的更加看重也迫切需要更智能更实用的温度监测系统，不仅仅在固定区域，而需要应用于网络监测。所以对于该情形，该课题以STM32F103VET6你板子为核心，以提高监测温度的准确性以及实现能够在web网络上观察的目的。

STM32F103VET6作为控制系统的主芯片以及使用DS18B20温度传感器来实现对温度数据进行采集，详尽的介绍了各个模块的工作原理以及电子硬件设计，基本完成了温度数据实时准确的测量，之后介绍各个软件程序的设计以及实现过程。最后是对该温度测控系统的应用以及未来的发展的一些设想和方向预测。

关键词：STM32 温度采集 WEB网络 嵌入式

Abstract

With the development of society and technology, the temperature measure system is really usedful in many areas of society and research. Including almost every industries like Food、Electricity and Electronic、Agriculture and so on. Embedded system lead a really important role to achieve the small automatic control system intelligent. At the same time, the society needs a temperature measure system that is more intelligent and practical, not only used is a special area but can be monitored on the internet. So this paper is using the STM32F103VET6 to be the chip of this control system, to improve the correctness of temperature measurement and achieve the goal to monitor on the web.

STM32103VET6 as the main chip of this control system using the DS18B20 temperature sensor to collect the temperature datas, this paper introduce the working principle of each module and the design of Electronic Hardware, basically finish the measurement of the temperature, then this paper introduce the process of software and web design. Finally describe the application of temperature control system and the prediction of the future development.

Key word: STM32; Temperature data collection; WEB Server; Embedded system

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景以及意义 1

1.2 同行业研究概况 2

1.3 课题的研究内容 3

第二章 系统总体方案设计 5

2.1 系统总体设计 5

2.2 温度传感器的选择 5

2.3 控制器的选型及描述 7

2.4 本章小结 10

第三章 硬件构成 11

3.1 DS18B20温度传感器 11

3.2 EN28J60网络通信模块 12

3.3本章总结 13

第四章 软件设计 14

4.1 温度数据采集模块 14

4.2 WEB通信接口模块 16

4.3 WEB应用模块 22

4.4 本章总结 24

第五章 系统测试和结果 25

总结与展望 27

致 谢 28

参考文献 29

第一章 绪论

1.1 研究背景以及意义

温度在工业的发展和进步中做为的一种十分有用的常数而被使用，基所有的物理包括化学变化都存在着温度的改变。同时温度的测量在工业发展和生产中也得到了及其广泛地应用，这在石油、化工、电力、冶金等一些重要的工业领域中间起着十分重要的作用。温度检测在食品生产保存、工农业的生产、国防事业、科学研究各大等领域起着不可替代的作用.

最早的温度控制系统可以提前到十八世纪，这之后，社会生产力的发展同时促进了对温度监测精度的要求提高，监测技术也从一开始的简单到现在的复杂形式，从低级转变高级，十分迅速地发展。由于温度在工业生产过程中的地位，这也更进一步加速了温度测控系统的发展。

基本在20世纪40年代这个时间点以前，工业的生产过程都是处于一种手工的状态。

而到了50年代，少数的一些工业企业在生产过程中使用了气动仪表等一些工作，实现了最初的温度测量的仪表化以及一些局部的自动化控制。那时候最为常用的的温度控制方式采用的是控制上下限的方式，就是对温度控制器设立两个温度数值，如果温度比设定的某一温度高时就暂停给加热器供电；而当温度比设定的某一温度低的时候就继续给加热器供电加热。这一种方式就是通过一种模拟电路和对应的继电器就可以实现，而且其非常简单实用，同时该系统有着控制范围相对较小、准确度不高、温度的波动很大、能量消耗大等问题。

进而到了60年代，伴随着工业生产力的进步，测温控制系统经过了了数据的采集过程系统、直接温度数字控制系统以及监督的控制系统这几种形式。气动单元和电动单元组合形式仪表，与此同时以计算机为核心的测温控制系统开始用于生产领域中。该阶段的测温控制模式的特点就是系统信号处理和运算是由控制的计算机来达成，并且测量传感器和变温执行器也对信号不再进行处理运算^[1]。

接下来就是70年代，通过大规模的集成电路和各种各样微处理器的高速发展，使得微处理器具有了程序检测以及控制的功能，所以在温度测量控制系统中迅速得到了十分广泛的应用。

而到了20世纪80年代以后，由于微型处理器在计算、以及传感器技术的发展与其基本的性价比的快速提高，产生的单片机为核心智能温度检测系统，并且由于价格相比较而言便宜、易于开发、操作方式简单、监控的效果优秀，于是在各类生产及另外的一些领域中得到十分广泛的使用。当下，单片机或PLC用来控制系统的方式，来完成温度采集以及温度控制，已经能够基本上完成大多数的控制需求，可是这在要求高精度、高实时性、复杂控制算法的工业生产环境中，最基本的单片机就不能满足要求了^[2]。

STM32的微处理器有相当强大的计算和处理能力，所以基于STM32控制器的嵌入式设计温度检测系统具有较高精度，同时实时性相当好，并且能处理相对复杂的运算，最重要是体积减小了很多，有着许多人性化的应用操作界面，对此表示有着非常好的前景。

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