技术设计方案文档模板V1.0.doc

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2016.3.17V1.0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 STC15W4K48S42. 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，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