基于單片機的環(huán)境檢測系統設計

基于單片機的環(huán)境檢測系統設計,基于,單片機,環(huán)境,檢測,系統,設計 畢 業(yè) 設 計（論 文）開 題 報 告 設計（論文）題目： 基于單片機的環(huán)境檢測系統設計 ? 學生姓名： 專????業(yè)： 所在學院： 指導教師： 職????稱： ? ?年? ?月??日 ? 開題報告填寫要求 ? 1．開題報告（含“文獻綜述”）作為畢業(yè)設計（論文）答辯委員會對學生答辯資格審查的依據材料之一。此報告應在指導教師指導下，由學生在畢業(yè)設計（論文）工作前期內完成，經指導教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效； 2．開題報告內容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務處統一設計的電子文檔標準格式打印，禁止打印在其它紙上后剪貼，完成后應及時交給指導教師簽署意見； 3．“文獻綜述”應按論文的框架成文，并直接書寫（或打印）在本開題報告第一欄目內，學生寫文獻綜述的參考文獻應不少于15篇（不包括辭典、手冊）； 4．有關年月日等日期的填寫，應當按照國標GB/T 7408—94《數據元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求，一律用阿拉伯數字書寫。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。 5、開題報告（文獻綜述）字體請按宋體、小四號書寫，行間距1.5倍。 ? 畢 業(yè) 設 計（論文） 開 題 報 告 1．結合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據所查閱的文獻資料，每人撰寫不少于1000字左右的文獻綜述： 1.1研究的目的及意義 “國以民為本，民以食為天”，“兵馬未動，糧草先行”，這些都充分說明糧食對國家的重要性。從理論上講國家掌握的糧食越多越好，但從現代經濟學的角度看，國家只要能控制住一定數量的可以靈活支配、質量良好的糧食，既可達到“備戰(zhàn)備荒”、宏觀調控的目的，又可節(jié)省資金用于發(fā)展經濟。同樣，每個國家的文化和歷史的沉淀，才能顯示出每個國家的風范。那些易碰損的檔案，必須放在一個環(huán)境良好的檔案室。在綜合研究國內外糧庫和檔案庫管理現狀和發(fā)展的前提下，吸收了國內外多種糧庫糧情和檔案室溫濕光度監(jiān)測系統的成功經驗后，我們設計了自己的倉庫溫濕光度監(jiān)測系統。該系統具有可靠性和高性價比，而且操作維修簡便，具有檢測、數顯等諸多功能。 1.2國內外同類研究現狀和趨勢 1.2.1研究現狀 糧庫管理中最重要的問題是監(jiān)測糧堆中的溫濕度變化和環(huán)境光照度的變化?，F在，我國在糧倉建設上己實現規(guī)范化，但是監(jiān)測手段一直未能實現同步現代化。我國許多儲備糧庫和檔案庫每年都因測控設備的不完善而導致部分糧食和檔案霉變，許多大型儲備糧庫盒檔案庫的測控設備仍需高價進口，因此國家準備在未來的幾年內對全國所有的糧庫和檔案庫進行翻新和改造工作，要求規(guī)范糧庫和檔案庫管理，實現糧庫和檔案庫管理現代化。 1.2.2研究趨勢 國內外有很多倉庫和檔案庫溫濕光度監(jiān)測系統的方法，主要有以下幾種。 1、基于CAN總線的監(jiān)控系統的設計與實現 基于CAN總線的監(jiān)控系統主要由監(jiān)控計算機和各倉房智能測控節(jié)點構成，具體分為通用計算機、USBCAN網絡適配器、CAN總線網絡和若干個倉房智能測控節(jié)點。 該系統將完成以AT89C52控制器為中心的數據采集與通風控制的倉房節(jié)點的設計，其中最重要的工作是完成倉房溫度測量網絡的設計。由于倉房數據采集一般以溫度采集為主，其測量點數目之多，使溫度測量的難度加大，因此倉房溫度的測量一直是監(jiān)控系統設計的關鍵。在設計中將采用單總線數字式溫度傳感器DS18B20組成單總線數字式測溫網絡，并最大限度的縮短和簡化電纜布局。系統的濕度傳感器選用電容式傳感器，電容式傳感器輸出為0~20mA的電流信號，經過250歐電阻轉為電壓信號，此信號再經過A/D轉換器TLC1549轉化為AT89C52所能采集的串行數字信號，同時，為減小TLC1549內部輸入阻抗的影響，在其輸入端放置了LM158組成的壓隨電路。 2、遠程溫濕光度測控系統研究 遠程溫濕光度測控系統主要由溫濕度采集器，溫濕光度測控平臺，控制器，執(zhí)行機構，遠程通訊模塊和控制中心軟件等部分組成，系統采用了總線結構，模塊化設計，各部分既可獨立工作，又可聯網工作，組建方便，并具有良好的擴充性。智能型溫濕光度采集器采用國際上先進的溫敏，濕敏和光敏元件，傳遞溫濕光度參數。 1）溫濕光度采集器（信號采集） 2）控制器:接受溫濕光度測控平臺指令，控制執(zhí)行機構起停 3）執(zhí)行機構 4）測控平臺 5）通訊（鏈路）模塊 6）計算機管理控制中心 3、無線溫、濕、光度倉貯自動測控系統的研究 系統由溫、濕、光度數據采集、無線收發(fā)、單片機數據接收處理及微機數據顯示幾部分組成。數據采集發(fā)送部分主要以89C51單片機作為核心主機。系統通訊接口主要包括一個主控芯片AT89C51單片機、一個RS232接口電路芯片MAX232、一個DTMF編解碼電路芯片MT888O、無線調頻發(fā)射電路和接收電路等DTMF編、解碼采用硬件電路MT8880芯片，它是一種帶呼叫進展濾波器的單片雙音多頻收發(fā)器。MT8880有一個標準的微處理器總線接口，可直接與單片機I/O端口連接，CPU通過它控制發(fā)送器和接收器工作，與該接口有關的是片內的數據轉移寄存器、控制寄存器和狀態(tài)寄存器。無線收發(fā)電路設計主要是挪威Nordic公司最新推出的一款數傳頻段為433MHz的單片無線收發(fā)一體化的nRF401芯片，它將高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK調制、FSK解調和多頻道切換等功能進行高度集成，具有性能優(yōu)異、價格低廉和使用方便等特點，nRF401芯片能和串口直接相連，且簡單的單片機I/O輸出可直接控制無線收發(fā)芯片的收發(fā)工作，無線通信系統設計簡便。 1.3研究內容 1、溫濕光度傳感器正從分立組件向集成化、智能化、系統化的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代溫濕度測控系統創(chuàng)造了有利條件； 2、在溫濕光度測量系統中普遍采用線性化處理、自動溫度補償和自動校準濕度等新技術。 1.4特色與創(chuàng)新 此研究項目采用具有高精度，防干擾等優(yōu)點的傳感器，結合單片機嵌入式系統技術，設計完成的系統具有易攜帶、低功耗等特點，從而克服了傳統溫濕度檢測系統需要復雜的校準過程和精度較低的缺點。 1.5研究前景 利用單片機技術對糧倉和檔案庫進行監(jiān)測，用戶可以方便地夠造自己所需要的數據采集系統，在任何時候把糧倉和檔案庫現場的信息實時地傳到控制室，管理人員不進入現場就可以按照所需的溫濕光度要求對糧倉和檔案庫內的溫度情況進行控制，提高了生產效率，增強了糧倉內存儲安全，獲得了糧倉和檔案庫的實時管理，實現自動化。 參考文獻 [1]李朝青．單片機原理及接口技術．北京航空航天大學出版社．2009 [2]童詩白，模擬電子技術基礎．高等教育出版社．2001 [3]趙修良，于LabVIEW 的多路溫、濕、光度測量系統 湖南科技學院學報.2009 [4]沈德金，陳粵初．MCS-51系列單片機接口電路與應用程序實例．北京航空航天大學出版社．1990 [5]李建民．單片機在溫度控制系統中的應用.江漢大學學報．1996 [6]劉篤仁，韓保君．傳感器原理及應用技術．機械工業(yè)出版社．2003 [7]李朝青，單片機原理及接口技術．北京航空航天大學出版社．2009 [8]胡漢才，單片機原理及接口技術．清華大學出版社．1996 [9]李華，孫曉民，李紅青．MCS- 51系列單片機實用接口技術[M]．北京：北京航空航天大學出版社.1993 [10]王忠民，微型計算機原理．西安電子科技大學出版社．2008 [11]李杏春，徐平，李華，趙嘉蔚編．8098單片機原理及實用接口技術[M]．北京航空航天大學出版社.1996 [12]模擬電子技術基礎簡明教程，清華大學電子學教研組，楊素行著，北京：高等教育出版社.2005 [13]數字電子技術基礎，閻石著，北京：高等教育出版社.1997 [14]單片機原理及應用，李建忠著，西安：西安電子科技大學.2002 [15]孫建軍，吳太虎 基于電力線通信技術的遠程溫、濕、光度數據采集.2004 [16]何利民，MCS-51系列單片機應用系統設計系統配置與接口技術[M]．北京：北京航空航天大學出版社.2001 畢 業(yè) 設 計（論文） 開 題 報 告 2．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 2.1課題研究內容 1、系統主要單元的選擇：單片機控制模塊的選擇、溫度濕度檢測模塊選擇、光度檢測模塊的選擇、顯示模塊的選擇。 2、主要器件選?。簻囟葌鞲衅鞯倪x取、濕度傳感器的選取、光度傳感器的選取。 3、系統總的程序設計：讀取溫度數據子程序的設計、數據比較程序的設計數據設置程序的設計、數據顯示電路設計、控制電路。 2.2課題研究手段 1、查詢相關的上料和提升機構的設計文獻資料，認真做好設計之前的調查工作，制定設計方案并確定最優(yōu)方案。 2、走訪相關的企業(yè)，近距離的觀察，從而對各部件的設計有直觀的了解。將理論與實際相結合，更好地完成設計。 3、遇到不懂難以解決的問題時，及時和指導老師聯系，聽取老師的建議，解決問題。 畢 業(yè) 設 計（論文） 開 題 報 告 指導教師意見： 1．對“文獻綜述”的評語： 從“文獻綜述”的撰寫來看，該同學對論文的相關資料進行了較多的收集、查閱、整理和總結，對所要研究的對象及研究步驟有了明確的認識。相信通過作者的努力能夠完成本次課題。 ? ? ? ? 2．對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結果的預測： 本課題是以環(huán)境監(jiān)測為研究對象進行系統設計。有一定的理論深度與廣度，工作量適中，并具有一定的實際意義，通過本課題的研究，能夠使學生對控制設計與制造有進一步的認識提高。 ? ? ? ? 3.是否同意開題：√ 同意 □ 不同意 ? ???????????????????????????????????? ??指導教師：?????????????? ???????????????????????????????????????? 2016 年?? 03 月?? 08 日 所在專業(yè)審查意見： 同意 ???????????????????????????????????????? 負責人：?????????????? ?????????????????????????????????????????? 2016 年??? 03 月?? 09 日