《基于单片机的无线温湿度采集系统王艳彬》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的无线温湿度采集系统王艳彬（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、呼 伦 贝 尔 学 院论论文文开开题题报报告告专专 业：业：电子信息工程论论 文文 题题 目目：基于单片机的无线温湿度采集系统学学 生生 姓姓 名名：王艳彬学学 号：号：2011081327指指 导导 教教 师师：吴淘锁1开题报告日期：开题报告日期：2014 年 12 月 30 日 一、选题意义、国内外发展现状与发展趋势一、选题意义、国内外发展现状与发展趋势1 研究的意义 随着社会经济的发展，温湿度采集系统已广泛应用于人们的日常生活中。 农业生产，粮食存储管理，食品储运，高科技研发实验室，档案管理，各企业 库房等场合几乎都需要监测空气的温度和湿度。目前我国大多数的温湿度采集 统仍然采用有线传输
2、的方法，而有线传输设备，不仅会因为大量铺设的光纤或 者电缆降低了系统的灵活性、可维护性与可扩展性，而且当电源线、控制线和 信号线混在一起时，还可能会出现相互之间干扰的现象。因此，建立一个高效 的、性价比更高的温湿度采集系统具有重要的意义。鉴于此，本课题设计了一 个无线温湿度采集系统，与有线传输方式相比，无线监测系统在自动化技术中 具有重大意义，概括起来有： (1)提高了劳动生产率；(2)提高了产品的质量； (3)减轻了劳动强度； (4)改善了劳动条件； (5)可以随时随地增加或者减少监测点，也可以随时改变监测点。该无线监 测系统在人们的生产生活中具有很强的现实意义。 2 研究现状 近几年，计算
3、机技术、传感器技术以及互联网技术得到很大的进步，监控 系统被广泛应用于农业生产等各个领域，空气湿度与温度的无线监测系统属于 监控系统的一部分。因此，温湿度监测技术的发展在软件和硬件等方面都取得 了一定的进步。 (1)温度监测研究现状 传统的温度测量是将温度计放置在测量点，然后根据需要读取温度，但是 当监测点过多时，就会需要更多的人去记录数据，这种监测方法浪费了大量的 人力，而且由于温度计的精度，人工读数等人为的因素，导致温度检测速度慢、2精度低、实时性差。随着科技的发展，由采样器、电阻式温度传感器以及用于 数据转换的数模转换器等组成的监测系统与原有的监测方法相比，该监测系统 具有检测速度快、可
4、以对各个测温点进行巡回监测、精度高、降低了劳动强度 等特点。 (2)湿度监测研究现状 近几年来，湿度传感器的发展在国内外都得到了很大进步，其中最主要体 现在 湿度传感器逐步由分立元件到集成化、智能化、系统化的方向迅速发 展，对开发创造更高端湿度监控系统创造了前提条件；湿度测量系统中运用了 自动温度补偿、自动校准湿度、线性化处理等多项先进技术。 现代化规模农业生产需要科学技术支撑。无线温湿度采集系统能实时、准 确地测量并显示各测量点的温湿度，从而使相关工作人员能及时地、有效地采 取相关措施。本文提出的无线温湿度采集系统是粮仓自动化监测的一个典型范 例。把无线传输技术引入到粮仓以及温室大棚生产中来
5、，农业将有可能逐渐地 从以人力为中心，依赖于孤立的生产模式转变为以信息和软件为中心的生产模 式。从而实现粮仓、蔬菜大棚、温室等信息采集自动部署、自动组织传输和智 能控制、大幅度提高单位面积的劳动生产率和资源产出率、改善其设施内工作 环境和工作条件、提高工作效率、保障劳动人民身体健康、提高大家的生活质 量，对实现环保节约保护的可持续发展具有重要意义。二、论文综述二、论文综述将该系统由 STC89C52 控制的温湿度采集电路板安置于采集点，采集点的温 度与湿度信号可能需要穿透墙壁等障碍物进行传输。传统的传输方式采用有线 传输，在通常状况下，这种测量温湿度的方法可以正常工作。但是，在监测点 多，而且
6、各个监测点相距较远，特别是在电磁干扰较强的环境下，该系统难以正常工作。为了克服由于这些因素对于温湿度测量精度和传输可靠性的影响， 本课题采用了单片机作为前沿机器进行温湿度数据采集，然后经由无线发送模 块将采集到的数据发送出去，监测中心的无线接收模块接收到数据后将数据传 给接收部分的单片机，由该单片机控制显示，此系统构成特别适用于中小型群 体的温湿度监测系统。三、论文的理论依据、研究方法、研究内容三、论文的理论依据、研究方法、研究内容本课题采用 STC89C52 微控制器控制 SHT10，通过 SHT10 读取温湿度数据， LCD1602 上显示温湿度数据，程序运用了 C 语言模块化设计，减少了
7、程序文件 大小，使系统运行更加迅速，提高了工作效率。 智能部件（单片机 AT89C2051）。AT89C2051 是一种廉价的高性能通用型单 片微控制器，俗称单片机，为双列直插式 20 脚封装。 主要功能特性：（1）兼容 MCS51 指令系统。(2)15 个双向 I/O 口。（3） 两个 16 位可编程定时/计数器。（4）时钟频率 0-24MHZ。(5)两个外部中断源。 （6）可直接驱动 LED 。（7）低功耗睡眠功能。（8）可编程 UARL 通道。 （9）2k 可反复擦写(1000 次）Flash ROM。（10）6 个中断源。（11）2.7-36.0V 的宽工作电压范围。（12）128x8
8、bit 内部 RAM。（13）两个串行中断。 （14）两级加密位。（15）内置一个模拟比较放大器。（16）软件设置睡眠和 唤醒功能。 对于监测点温度的采集，本课题选用的是 DALLAS（达拉斯）公司生产的高 精度、可靠性数字温度传感器 DS18b20，具有线路简单，体积小的特点，该传 感器是第一种支持“一线总线”接口的温度传感器 DS18B20 供电方式有两种： （1）寄生电源供电方式；（2）电源供电方式。由于在程序设计中，寄生工作 方式将会对总线的状态有一些特殊的要求，因此本课题采用的是后一种供电方 式。 本设计应用的是 SHT10 单片数字温湿度集成传感器。SHT10 传感器的主要 组成结
9、构包括：能隙式测温元件、电容式聚合体测湿元件，并与 1 个二线（2- wire）数字接口以及 1 个 14 位 A/D 转换器在单芯片中无缝结合，该产品具如 下优点：抗干扰能力强、反应速度快、功率消耗低。四、研究条件和可能存在的问题四、研究条件和可能存在的问题1、系统硬件中可能存在故障、连接逻辑错误等。2、温湿度采集模块可能受到外部环境的影响五、预期的结果五、预期的结果本论文实现了无线温湿度采集系统，把无线传输技术引入到粮仓以及温室 大棚生产中来，农业将可能逐渐地从以人力为中心，依赖于孤立的生产模式转 变为以信息和软件为中心的生产模式。从而实现粮仓、蔬菜大棚、温室等信息 采集自动部署、自动组织
10、传输和智能控制、大幅度提高单位面积的劳动生产率 和资源产出率、改善其设施内工作环境和工作条件、提高工作效率、保障劳动 人民身体健康提高大家的生活质量，对实现环保节约保护的可持续发展具有重 要意义。六、论文提纲六、论文提纲第 1 章 绪论 第 2 章 软件设计 第 3 章 系统硬件设计 第 4 章 硬件调试 第 5 章 总结 参考文献 附录 七、论文写作进度安排七、论文写作进度安排工 作 阶 段内 容起 迄 时 间4第一阶段收集关于无线温湿度采集系统的相关资 料以及相关实例，了解其实现意义并对论文 的整体结构作了部署，草拟论文开题报告并 于 2014 年 12 月 30 日提交开题报告。2014
11、 年 11 月 30 日至 2014 年 12 月 30 日第二阶段根据论文开题报告的提纲及整体构思按要求 书写论文，并于 2015 年 1 月 30 日完成论文 一稿。2014 年 1 月 1 日至 2015 年 1 月 30 日第三阶段经过指导老师的悉心评阅，我又查阅了一些 参考文献把一稿不合格的地方做了修改。2015 年 2 月 6 日至 2015 年 3 月 30 日第四阶段经过指导老师的二次审阅，我又重新阅读了 整篇论文把老师指点的地方逐一修改，并按 照毕业论文排版要求对论文进行整体排版格 式，最终定成终稿。2015 年 4 月 1 日至 2015 年 5 月 25 日八、参考文献八
12、、参考文献1蔡方凯， 单片机原理及基于单片机的嵌入式系统设计 ，北京:中国水利出 版社.2007 2高智富， 温室环境控制技术的现状及发展趋势 ，中国市场.2007 3葛晓光.现代日光温室蔬菜产业技术 ，中国农业出版社.2010 4丁继斌， 传感器 ，北京：化学工业出版社.20105埃玛迪， 集成电力电子变换器及数字控制 ， 机械工业出版社. 2011 6葛志军， 国内外温室产业发展现状与研究进展 ，安徽农业科学杂志.2008 7金辉， 温室先进测控技术研究 ，济南大学.2007 8王簃， 基于 GSM 远程温室环境监控系统的设计和实现 ，现代电子技术. 2008 9郭志勇， 单片机应用技术项目教程 C 语言版 ， 中国水利水电出版社. 2011 10佟玲， 智能温湿度监控系统的组成及发展 ，沈阳农业大学. 2006九、导师评语九、导师评语5导师签字： （盖章）年 月 日
