В данном разделе будет представлено введение в тему курсовой работы, где будет описана актуальность разработки цифрового термометра для мониторинга температуры 'дом-улица'. Будут обозначены проблема, цель и задачи исследования, а также кратко изложены ожидаемые результаты и структура работы.

Этот раздел посвящен изучению фундаментальных принципов, лежащих в основе разработки цифровых термометров. Будут рассмотрены различные методы измерения температуры, обзор существующих датчиков, а также принципы работы микроконтроллеров, используемых в подобных системах. Особое внимание будет уделено теоретическим аспектам цифровой обработки сигналов.

Представлен анализ различных типов датчиков температуры, таких как термисторы, термопары, полупроводниковые датчики. Сравнение их характеристик, точности, диапазона измерений и стоимости для выбора оптимального решения. Рассмотрение особенностей их применения.

Изучение архитектуры и основных функций микроконтроллеров, пригодных для встраиваемых систем. Обзор периферийных устройств, таких как АЦП, таймеры, интерфейсы связи (I2C, SPI), необходимые для сбора и обработки данных с датчиков. Важность выбора подходящего микроконтроллера.

Рассмотрение алгоритмов фильтрации и калибровки данных, получаемых от датчиков температуры. Изучение методов для повышения точности и стабильности измерений в условиях внешних помех. Анализ подходов к представлению температурных данных.

В этом разделе будет представлена детальная разработка аппаратной части цифрового термометра. Будет подробно описан выбор и обоснование используемых компонентов, таких как датчики температуры и микроконтроллер. Также будет представлена принципиальная электрическая схема устройства, объясняющая соединение всех элементов.

Обоснование выбора конкретных моделей датчиков температуры (например, DHT22, DS18B20) и микроконтроллера (например, Arduino, ESP32) на основе проведенного теоретического анализа. Учет требований к точности, энергопотреблению и стоимости.

Формирование и описание электрической принципиальной схемы разрабатываемого термометра. Детальное изображение соединений между датчиками, микроконтроллером, источником питания и другими необходимыми компонентами. Пояснение работы отдельных узлов схемы.

Описание процесса физической сборки прототипа устройства на основе разработанной принципиальной схемы. Использование макетной платы или печатной платы для соединения компонентов. Фотографии и описание этапов сборки.

Данный раздел посвящен созданию программного обеспечения для цифрового термометра. Будет описан процесс написания кода для микроконтроллера, включая управление датчиками, сбор и обработку данных, а также их отображение. Также будет предложен алгоритм работы программы.

Описание процесса программирования выбранного микроконтроллера для взаимодействия с датчиками температуры. Разработка функций для инициализации, чтения данных и первичной обработки полученной информации. Использование соответствующей среды разработки.

Разработка логики программы для периодического сбора показаний температуры с внешнего и внутреннего датчиков. Описание механизма обработки и представления данных пользователю, например, вывод на дисплей или передача по беспроводному интерфейсу.

Проведение модульного тестирования разработанных программных компонентов для проверки их корректности и эффективности. Отладка кода и исправление выявленных ошибок перед интеграцией. Обеспечение стабильной работы функционала.

В этом разделе будут представлены результаты практической реализации и тестирования разработанного цифрового термометра. Будут описаны методики тестирования, приведены полученные данные о точности и стабильности измерений в различных условиях. Анализ соответствия результатов поставленным задачам.

Описание процедуры тестирования собранного прототипа термометра. Определение условий окружающей среды, при которых проводились измерения, и используемое эталонное оборудование для сравнения. Планирование экспериментов.

Представление и анализ полученных данных о температурных показаниях 'дом-улица'. Сравнение показаний с эталонными приборами, оценка погрешности, проверка стабильности работы устройства. Визуализация данных в виде графиков.

Оценка общего соответствия разработанного прототипа поставленным целям и задачам. Анализ преимуществ и недостатков созданной системы по сравнению с существующими аналогами. Определение потенциальных направлений для дальнейшего улучшения.

В заключительном разделе будут подведены итоги проделанной работы. Кратко будут перечислены основные достижения, выполненные задачи и достигнутая цель. Будут сформулированы выводы о практической значимости разработанного термометра и его возможном применении, а также намечены перспективы дальнейших исследований.

В данном разделе будет представлен полный перечень источников, использованных при выполнении курсовой работы. Будут перечислены научные статьи, книги, интернет-ресурсы и техническая документация, которые послужили основой для теоретических исследований, разработки аппаратной и программной частей.