原创《基于ESP8266模块的数据采集和上传系统的设计和实现》：这篇数据采集论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考。
摘 要：传感器数据的采集在物联网系统,智慧城市等多种信息产业中扮演着最基础的,最根本的角色.但在数据采集完成后,将数据传输到服务器中却是一件有着多样化解决方案的事务.在众多方式当中,使用wifi通信模块ESP8266相对功耗较低,适用场景灵活,成本低廉,逐渐成为多数工程人员的首选方案.
关键词：ESP8266；服务器；数据采集
1 系统硬件组成
本系统主要由三部分组成,数据采集模块,通信模块和服务器.数据采集模块可以是任意的单片机芯片,如51单片机,R单片机,stm32芯片等等.通信模块采用乐鑫公司出品的ESP8266物联网的芯片.鉴于ESP8266的可编程性和扩展性,对于采集的数据只有数字量的系统来说,甚至可以使用ESP8266代替数据采集模块,使其同时扮演两个角色.服务器可以是腾讯云,阿里云等云服务器,亦可以是局域网内的本地服务器,主要负责接收处理和存储最终的传感器数据.
1.1 单片机
单片机（Microcontrollers）是一种集成电路芯片,是采用超大規模集成电路技术把具有数据处理能力的处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域广泛应用.从上世纪80年代,由当时的4位、8位单片机,发展到现在的300M的高速单片机.
1.2 ESP8266无线通信模块
ESP8266是一款WIFI通信的芯片,使用了3.3V的直流电源,体积小,功耗低,支持,丢包现象不严重.ESP8266可以配置成station（即client模式）、AP（即wifi热点模式）、station+AP三种模式,就是说模块可以当成一个设备（client）连接局域网内的路由,也可以设置成是一个路由（sever）,也可以既作为局域网里面的client同时又是其他client的sever.同时该模块支持tcp传输,既可以配置为tcp server也可以配置为tcp client.参考ESP8266的SDK文档我们发现,ESP8266支持三种开发方式,一种是常用的AT指令,通过RX,TX串口向ESP8266发送指令.如AT+RST,AT等等.然而遗憾的是,通过AT指令的方式并不能有效的实现我们预期的功能,如果直接使用ESP8266作为MCU去完成相关的功能设计是并不理想（上位机发送指令常常会出现不可预料的错误,）.第二类开发方式是通过NodeMCU的代码方式烧写,NodeMCU采用Arduino语言将ESP8266的SDK文档中C语言代码高度封装,使用方式与Arduino类似.相比于AT指令,NodeMCU支持对ESP8266所有GPIO引脚接口的控制,提高了可阅读性却不失强大的功能.第三种方式是利用Lua语言脚本的为ESP8266编写控制程序,目前市面上的集成R芯片大都采用这种方式.第四种方式即采用的SDK进行开发.本系统采用NodeMCU的方式设计相关功能实现.
1.3 服务器
服务器：server表示软件程序,这种程序向外提供各种服务,有ftp服务,网页服务,数据库服务等.或者server表示硬件,就是主机.
2 系统架构设计
本系统上电之后,数据采集模块并非会一直采集数据向通信模块发送,因为这样大大增加了数据采集模块MPU的负担.本系统采用问答的方式,通信模块每隔固定时间间隔就会像数据采集模块发送数据请求,发送请求之后会原地进行等待,直到收到数据.数据采集模块收到请求之后才会执行数据的采集,随后发送给通信模块,数据发送后则会等待下一次数据请求.当通信模块接收完成数据之后,便可以通过wifi连接采用TCP或UDP协议将数据发送给指定的服务器,完成一次数据的采集.
3 服务器相关配置
本系统的服务器可以才采用TOMCAT8.0版本,利用MYSQL,Servlet,JSP,HTML,CSS3,JASCRIPT等技术搭建服务器的前端和后台.通过编写不同的Servlet去完成,响应不同的功能,达到数据展示需要的目的.如果单纯为了数据简单显示,也可以进设置一个socket应用程序去实现相应功能.
数据采集论文参考资料：
结论：基于ESP8266模块的数据采集和上传系统的设计和实现为关于对写作数据采集论文范文与课题研究的大学硕士、相关本科毕业论文数据采集论文开题报告范文和相关文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。
