温湿度自动检测系统毕业设计开题报告

开题报告环境温湿度自动检测系统的设计导师姓名：王枫学生姓名：孙国庆研究方向：单片机和温湿度传感器温湿度自动检测系统1．课题来源及研究的目的和意义2．国内外在该方向的研究现状及分析3.课题主要研究内容4.研究方案及进度安排，预期达到的目标5.主要参考文献1．课题来源及研究的目的和意义•课题来源：指导教师指定，环境温湿度自动检测系统的设计•目的和意义：•温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。•随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。2．国内外在该方向的研究现状及分析•2.1温度传感器•智能温度传感器(亦称数字温度传感器）在20世纪90年代中期问世。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE_）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。•智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，温度计也越来越智能化。•2.2湿度传感器•湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。湿度传感器主要分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附在感湿材料上后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了较大的发展。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。•国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，需要在这方面作深入的了解。现在国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品，电容式湿敏元件较为多见，感湿材料种类主要为高分子聚合物，氯化锂和金属氧化物。3.课题主要研究内容•本设计采用ATMEL公司的AT89C52单片机做为嵌入式控制核心，处理温度和湿度信号，基于设计目的对于信号采集的数字滤波考虑，本设计采用模拟量输出的温湿度传感器，采用TI公司的TLC254312位串行A/D转换器进行模数转换，非信号因素采用专用硬件看门狗芯片X25045等多项软硬件抗干扰措施，减少额外干扰对于实验设计的影响，并基于产品性功耗考虑，显示器件采用字符液晶。设计充分利用端口资源，考虑整体性，显示精确性以及功耗要求，很好的完成了设计目的。•通过网上查询、翻阅图书了解空调系统原理，借鉴前人经验；传感器使用方法；用字符液晶显示可实现系统设计。•主要内容有：•⑴学习强化单片机知识•⑵掌握智能温湿度检测系统，提出硬件电路设计方案•⑶画出原理图•⑷编写单片机控制软件•⑸完成系统整体功能调试•设计中包括硬件电路的设计和系统程序的设计。其硬件电路主要由电源电路、主控制器和显示电路等构成。其中单片机是核心部分，负责对温度信号进行接收、检验并传输处理。•硬件系统结构框架图：温度传感器湿度传感器A/D模数转换A/D模数转换AT89C52单片机显示模块报警模块看门狗模块外界环境4.研究方案及进度安排，预期达到的目标•研究计划：•⑴确定毕业设计题目、撰写任务书，查文献资料。（2011年12月5~15日）•⑵写开题报告，完成开题报告的填写，再在总体上对此课题有宏观的把握。•（2011年12月16日~2012年2月19）•⑶收集资料，了解课题研究方向及研究现状；撰写文献综述及外文翻译。•（2012年2月20日~2012年4月1日）•⑷完成开题报告审核工作。(2012年4月4~8日)•⑸软件、硬件及总电路图的设计、便携设计说明书等。（2012年4月9日~5月4日）•⑹整理材料，撰写毕业论文，准备毕业答辩。（2012年5月5~27日）•⑺答辩。（2012年5月28日~6月3日）•⑻撰写毕业设计工作总结资料归档。（2012年6月1日）•预期成果：•确定设计方案，画出整体硬件电路图，用单片机编写程序实现温度智能检测的功能。五、特色或创新之处•采用AT89C52作为控制核心，用字符液晶显示，运行可靠、精度高、响应速度快、操作简单、成本低，具有广泛的应用前景。5主要参考文献•[1]鲁志康，温湿度自动测控系统及其传感技术研究，电工技术杂志，2000.3•[2]姜连祥，许培培.温湿度传感器SHT11的感测系统设计[J].单片机及嵌入式系统应用2008，3，14.•[3]居敏花.基于AT89S52的温湿度检测系统的设计[J].苏州大学电子信息学院，2009，3.•[4]王建校.51系列单片机及C51程序设计[M].北京：科学出版社，2002.5•[5]库志强，张锡兵，杨扬.基于单片机的温湿度控制系统[J].扬子江药业集团，2006，3，10.•[6]郭改枝.基于单片机控制的多功能温湿度显示系统的设计与实现[J].内蒙古师范大学计算机与信息工程学院，2006，9，3.•[7]袁强，陆启生，李文煜.基于单片机89C51和89C2051点阵LED显示系统[J].中国科技信息，ChinaScienceandTechnologyInformation，2006，18.•[8]樊建明，陈渊睿.基于SHT11的温室多点测量系统设计[J].华南理工大学，2006，11，11.•[9]王保吉，赵建周.单片机与数字式温湿度传感器SHT11虚拟I2C总线设计[J].安阳工学院，2005，12，6.•[10]郭俊旺，卫勇，单慧勇.基于SHT11温湿传感器的最小温湿采集系统的设计[J].天津农学院机电工程系，2006，9.•[11]匡宇国.智能传感器SHT11及其在便携式温湿度检测仪中的应用[J].浙江工贸职业技术学院杭州科研中心，2006，12，4.•[12]喻晓莉，杨健，倪彦.湿度传感器的选用及发展趋势[J].重庆科技学院机械工程学院，2009，2.•[13]王斐.一种温/湿度监测系统的设计及其网络化实现[J].西安航空技术高等专科学校(科技信息)，2009，28.•[14]周鲍毅，魏俊淦，温度、湿度自动控制系统设计方案，仪表技术，2005.5•[15]高葵.基于SensirionSHT系列传感器的分布式温湿度监测系统[J].山东农业大学信息科学与工程学院计算机，2008，11，21.•[16]冯惠芬，李景仁.谈谈干湿球温度计的使用技术[J].档案工作期，1982，6，30.•[17]江太辉，邓展威.DS18B20数字式温度传感器的特性与应用[M].电子技术，2003，12.•[18]IrmaYlikangas.Wide-RangingConstructionHumidityMeasurementStudies[J].Vaisala，1999•，151谢谢各位老师和同学！