篇一：Arduino毕业设计说明书(论文)模板示例
摘 要
本文针对Arduino能通过各种传感器感知环境的功能，对现有的物联网技术进行了分析和研究，详细介绍了Arduino平台下植物状态监测系统的设计与实现。
文章首先分析了物联网技术的背景和意义。然后在第一章和第二章简单介绍了单片机和Arduino的相关信息，第三章介绍了本次设计所需要的器材，从第四章到第六章中详细描述了关键的数据上传和实时监控部分，包括：如何采集数据，如何进行数据上传，将从传感器上获取的数据上传到后台WEB，以及上传之后处理数据，设置预警等。最后本文还分析了在数据上传和处理数据时遇到的一些问题和解决方案，展望了一些扩展功能。
【关键词】 物联网Arduino 植物状态 监测
Abstract
According to the Arduino through a variety of sensors to perceive the environment function, the existing networking technology for analysis and research, introduces the design and implementation of plant condition monitoring system based on Arduino platform.
This paper analyzes the background and significance of the technology of IOT firstly. And then, from the fourth chapter to the sixth chapter, the key data upload and real-time monitoring parts are described in detail, including: How to upload data, upload the data from the sensor to the background WEB, and processing data, set the alarm, etc. Finally, this paper also analyzes some problems in data processing and data upload and solutions.
【Key Words】 IOTArduinoplant conditionmonitoring
目 录
摘要......................................................................................................................... I Abstract ................................................................................................................. II 目录...................................................................................................................... III
前言........................................................................................................................ 1
1单片机为核心器件——Arduino....................................................................... 2
1.1单片机定义.............................................................................................. 2
1.2单片机和个人计算机之间的异同.......................................................... 2
1.3单片机的功能.......................................................................................... 2
1.4单视图...................................................................................................... 2
2 Arduino的基本组成 .......................................................................................... 3
2.1 Arduino定义 ........................................................................................... 3
2.2 Arduino的诞生 ....................................................................................... 3
2.3 Arduino语言 ........................................................................................... 3
2.3.1 关键字........................................................................................ 4
2.3.2 语法符号.................................................................................... 4
2.3.3 运算符........................................................................................ 4
2.3.4 数据类型.................................................................................... 5
2.3.5 常 量........................................................................................ 5
2.3.6 结 构........................................................................................ 6
2.3.7 功 能........................................................................................ 6
3 本次设计所需的硬件与软件.......................................................................... 7
3.1 Arduino UNO........................................................................................ 7
3.1.1 Arduino uno基本概要 .............................................................. 8
3.1.2 通信接口.................................................................................... 8
3.1.3 下载程序.................................................................................... 9
3.1.4 注意要点.................................................................................... 9
3.2 DHT11传感器和LY-69......................................................................... 9
3.3 开发环境............................................................................................. 11
4 植物生长状态监测系统介绍.......................................................................... 12
4.1 设计思路............................................................................................... 12
4.2设计步骤................................................................................................ 13
4.2.1设置网络..................................................................................... 13
4.2.2获取数据..................................................................................... 13
4.2.3数据分析..................................................................................... 13
4.2.4处理分析结果............................................................................. 13
4.2.5设置预警..................................................................................... 13
4.2.6与用户交互................................................................................. 13
5植物生长状态监测系统概要设计................................................................... 13
5.1工作原理................................................................................................ 13
5.2工作流程图............................................................................................ 15
6植物生长状态监测系统详细设计................................................................... 16
6.1设计目的................................................................................................ 16
6.2功能模块设计........................................................................................ 16
6.2.1网络连接..................................................................................... 16
6.2.2获取数据..................................................................................... 17
6.3系统调试................................................................................................ 19
6.3.1编译程序................................................................................... 19
6.3.2上传程序................................................................................... 20
7运行环境与结论............................................................................................... 24
7.1硬件环境................................................................................................ 24
7.2软件环境................................................................................................ 24
7.3运行环境................................................................................................ 24
7.4运行结果................................................................................................ 24
存在的问题和不足...................................................................................... 28
总结...................................................................................................................... 29
致谢...................................................................................................................... 30
参考文献.............................................................................................................. 31
前 言
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是信息化时代的重要发展阶段。其中Arduino是一款便捷灵活、方便上手的开源电子原型平台，包含硬件（各种型号的Arduino板）和软件（Arduino IDE)。它是一个基于开放原始码的软硬件平台，构建于开放原始码simple I/O介面版，并且具有使用类似Java、C语言的Processing/Wiring开发环境。Arduino包含两个主要的部分：硬件部分是可以用来做电路连接的Arduino电路板；另外一个则 是Arduino IDE，你的计算机中的程序开发环境。你只要在IDE中编写程序代码，将程序上传到Arduino电路板后，程序便会告诉Arduino电路板要做些什么了。
随着社会的发展，生产技术的更新，物联网理念如今已经逐渐深入人心，并随着传感器技术、通信技术和物联网技术的发展逐渐触及社会的每一个角落。不论在农业生产与个人生活中都可以用物联网技术让其变得更好。在农业生产和个人生活中，当某些植物的养殖价值昂贵时，对其的实时监控就变得十分必要，而土壤湿度是植物生长状态的一项重要指标。例如郁金香的生长期适温为5-20℃，最佳温度为15-18℃，植株的生育温度应保持在0-25℃。郁金香根系的生长温度宜在5℃以上，14℃以下，尤为10℃左右最佳。花芽分化的适温为17-23℃，超过35℃时，花芽分化会受到抑制。另外，郁金香有极强的耐寒性，冬季可耐-35℃的低温，当温度保持在8℃以上时开始生长。
本系统主要是完成了对土壤湿度的实时监测，并根据所需RH范围与实际RH比较，出现异常情况及时的提醒用户以及记录。其中对于系统来说最重要的就是数据的实时上传和与用户的交互。
第1页
篇二：ARDUINO入门及其简单实验(7例)
ARDUINO入门及其简单实验（7例） ................................................................................................. 1
1. Arduino硬件开发平台简介 ......................................................................................................... 1
1.1 Arduino的主要特色 ........................................................................................................... 2
1.2 Arduino的硬件接口功能描述 ............................................................................................ 3
1.3 Arduino的技术性能参数.................................................................................................... 3
1.4 电路原理图......................................................................................................................... 4
2. Arduino软件开发平台简介 ......................................................................................................... 5
2.1 菜单栏 ................................................................................................................................ 5
2.2 工具栏 ................................................................................................................................ 6
2.3 Arduino 语言简介 .............................................................................................................. 6
3. Arduino开发实例中所用部分器件 .............................................................................................. 8
1. LED简介 ............................................................................................................................... 8
2. 光敏电阻简介 ....................................................................................................................... 9
3. 直流电机简介 ....................................................................................................................... 9
4. 电位器简介......................................................................................................................... 10
4. Arduino平台应用开发实例 ....................................................................................................... 10
4.1【实作项目一】利用LED作光敏电阻采样实验 ........................................................... 10
4.2【实作项目二】利用PWM信号控制LED亮度 ............................................................ 12
4.3【实作项目三】单键控制一只LED的亮灭 ................................................................... 15
4.4【实作项目四】利用PWM控制直流电机转速 ............................................................. 17
4.5【实作项目五】利用电位器手控LED亮度 ................................................................... 19
4.6【实作项目六】控制LED明暗交替 ............................................................................... 21
4.7【实作项目七】利用光敏电阻控制LED的亮灭 ........................................................... 23
ARDUINO入门及其简单实验（7例）
1. Arduino硬件开发平台简介
Arduino硬件是一块带有USB的I/O接口板（其中包括13条数字I/O引脚，6通道模拟输出，6通道模拟输入），并且具有类似于Java、C语言的集成开发环境。Arduino既可以扩展一些外接的电子元器件，例如开关、传感器、LED、直流马达、步进马达或其他输入、输出装置；Arduino也可以独立运行，成为一个可以跟交互软件沟通的接口装置，例如：Flash、Processing、Max/MSP、VVVV或其他互动软件。Arduino开发环境IDE全部开放源代码，可以供大家免费下载、利用，还可以开发出更多激发人们制作欲望的互动作品。
如图1和图2所示，分别为Arduino硬件平台的实物图和电路布局图。
图1 两款Arduino硬件平台实物图
图2 Arduino硬件平台电路布局图
1.1 Arduino的主要特色
? 开放源代码的电路图设计，程序开发环境软件也免费下载，许多现成的成功制作
案例也都开放，可依需求自主修改、任意裁剪。
? 使用流行的高性价比的单片机（ATmega8、ATmega168或ATmega328）。
? 可以采用USB接口供电，不需外接电源。也可以使用外部接入DC 9V电源适配
器供电。
? Arduino支持ISP在线烧写或者升级，可以自行将新的“bootloader（自举程序）”
固件烧入单片机芯片。有了新版bootloader之后，可以通过串口或者USB/RS232线更新固件。
? 依据官方免费提供的电路板图和电路原理图（即为Eagle格式PCB和SCH电路
图），可以自主修改或者简化Arduino电路，以独立仿制或者改制Arduino开发板。可以方便地外接各种传感器、各式各样的人机接口器件。例如，红外线、超音波、热敏电阻、光敏电阻、伺服马达等功能器件。
? 应用方面，利用Arduino可以突破以往只能使用鼠标、键盘、CCD等输入装置的
互动内容，可以更简单地达成单人或多人游戏互动。
? 支持多种互动程序，如：Flash、Processing、Max/Msp、VVVV等。
1.2 Arduino的硬件接口功能描述
1． 数字输入/输出（Digital I/O）端子0~13（共14个数字输入/输出口DIO）。
2． 模数转换（ADC）输入端子0~5（共6个，可做模拟输入口AI）。
3． 脉宽调制（PWM）输出（Pin11,Pin10,Pin9,Pin6,Pin5,Pin3）共6个，可做模
拟输出口AO。
4． 支持USB接头传输数据及供电（可以免用外接电源）。
5． 支援串口通信TX/RX端子。
6． 支持在线串行烧写（ICSP）功能。接线端子为6芯的排针。
7． 支持外部模数转换（ADC）的电压基准（AREF）端子输入。
8． 输入电压：USB接口提供，无须外部供电。也可由7V~12V DC外部供电。
9． 可以向外提供电源电压：DC5V输出。
10． 智能核心器件采用的是型号为ATmega328的高性能单片机。
11． Arduino物理尺寸：宽70mm×高54mm。
1.3 Arduino的技术性能参数
1．核心器件：AVR系列的ATmega328（运行速度可达20MIPS）；
2．数字信号I/O接口端子：14（其中6个可做模拟输出接口端子）；
3．模拟信号输入接口端子：6个；
4．数字I/O端子直流驱动电流（最大值）：40mA；
5．程序存储器Flash容量：32KB（其中2KB用于固化自举程序bootloader）；
6．数据存储器SRAM容量：1KB；
7．永久数据存储器EEPROM容量：512B；
8．时钟频率：16MHz；
9．工作电压：+5V；
10． 外部输入电源电压（推荐值）：＋7V～＋12V；
11． 外部输入电源电压（极限值）：+6V≤Vin≤＋20V。
1.4 电路原理图 最经典的一款Arduino的电路原理图如图3所示。其电路中的核心芯片为一片ATmega328单片机。
图 3 Arduino电路原理图 从图中可以看出，除了核心器件单片机之外，还包含一片FT232（构成USB/UART的通信转换接口）、一片MC33269稳压器（构成稳压电源电路）、一片LM358和一只MOS晶体管2955（共同构成两路电源输入的自动切换电路）。
对于初学者来说，不需要了解电路板细节，也不需要搞懂单片机，只要记住3个排针插口的局部和用途，即可快速上手实战！
2. Arduino软件开发平台简介
如图4所示，为Arduino（以V1.0版本为例）软件开发平台的工作界面。
图4 Arduino(V1.0)软件平台
2.1 菜单栏
（1）File：文件
下拉菜单包括的命令有：new新建、open打开、sketchbook程序薄、exampels示例、close关闭、save保存、print打印、quit退出。
（2）Edit：编辑
下拉菜单包括的命令有：Cut剪切、Copy复制、Copy for Forum、Paste粘贴、Select All全选等。
（3）Sketch：程序
（4）Tools：工具
（5）Help：帮助
以上命令的功能及用法跟中文说明大体一致，并附有快捷键使用方法。
篇三：北邮arduino实验报告
电子电路综合实验设计
实验名称：
基于 Arduino 的电压有效值测量电路设计与实现
学院：
班级：
学号：
姓名：
班内序号：
实验
基于Arduino 的电压有效值测量电路设计与实现
一. 摘要
Arduino是一个基于开放原始码的软硬件平台，可用来开发独立运作、并具互动性的电子产品，也可以开发与PC 相连的周边装置，同时能在运行时与PC 上的软件进行交互。为了测量正弦波电压有效值，首先我们设计了单电源供电的半波整流电路，并进行整流滤波输出，然后选择了通过Arduino设计了读取电压有效值的程序，并实现使用此最小系统来测量和显示电压有效值。在频率和直流电压幅度限定在小范围的情况下，最小系统的示数基本和毫伏表测量的值相同。根据交流电压有效值的定义，运用集成运放和设计的Arduino最小系统的结合，实现了运用少量元器件对交流电压有效值的测量。
关键字:半波整流 整流滤波 Arduino最小系统读取电压有效值
二. 实验目的
1、熟悉Arduino 最小系统的构建和使用方法；
2、掌握峰值半波整流电路的工作原理；
3、根据技术指标通过分析计算确定电路形式和元器件参数；
4、画出电路原理图（元器件标准化，电路图规范化）；
5、熟悉计算机仿真方法；
6、熟悉Arduino 系统编程方法。
三. 实验任务及设计要求
设计实现 Arduino 最小系统，并基于该系统实现对正弦波电压有效值的测量和显示。
1、基本要求
（1）实现Arduino 最小系统，并能下载完成Blink 测试程序，驱动Arduino 数字13 口 LED 闪烁；
（2）电源部分稳定输出5V 工作电压，用于系统供电；
（3）设计峰值半波整流电路，技术指标要求如下：
输入信号电压范围：0～1V；
频率范围：500Hz～2KHz；
电源电压：5V；
（4）采用Arduino 最小系统读取峰值半波整流电路的输出结果，并计算正弦波电压有 效值；
（5）测量出的有效值通过Arduino 串口监视器进行读取。
2、提高要求
（1）用数码管显示正弦信号有效值的测量结果；
（2）用Arduino 最小系统直接读取正弦信号计算有效值，比较不同测试方法的测量误 差；
（3）自拟其他功能。
3、提交材料
（1）实验报告（含仿真结果、原理图）
（2）峰值半波整流等相关电路的仿真文件；
（3）Arduino 程序；
（4）电路原理图文件。
四. 设计思路及结构框图
设计思路：
系统组成框图
Arduino 电压有效值测量电路包括峰值半波整流电路、最小系统、显示、稳压电路四部分，其中最小系统包括微处理器、振荡电路、下载电路和测试电路。
元器件资料
本实验中用到了一个LM741CN芯片，通过查找资料了解LM741CN的主要参数，管脚设置等。
一片ATMEGA8 芯片来搭建一个最小系统，通过查找资料了解ATMEGA8的主要参数和管脚设置。
.分块电路和总体电路的设计
（1）半波电路的设计
本实验需要的是输入7~10V的直流稳压电源，输出5V。具体电源电路包括整流，滤波等部分，具体的设计如下。
仿真波形如下图所示
（2）半波电路加上整流滤波的设计。交流电经过整流后得到的是脉动直流，采用滤波电路可以大大降低这种交流纹波成分，让整流后的波形变得比较平滑。通过整流滤波电路得到电压的峰峰值等于√2倍电压有效值。
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