基于单片机温湿度控制系统的设计开题报告

本科生毕业论文（设计）开题报告姓名学院 电子信息工程学院 专业 电子信息科学与技术 年级 2009 级论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计 教师推荐题目 自拟题目题目来源 教师科研 题目类别 应用研究 指导教师 赵欣 选题的目的、意义(理论意义、现实意义):湿度，表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度” 。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。湿度表示气体中的水蒸汽含量，有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米，绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度；相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高。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,以及粮食仓储，花园养植，畜牧业养殖对温度，湿度的要求。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。选题的研究现状（理论渊源及演化、国外相关研究综述、国内相关研究综述）：随着科技的发展，数字化、网络化传感器成为了技术发展的趋势、市场的主流。 美国 DALLAS 公司的 DS18B20 数字化、 网络化温度传感器采用独特的思路， 成功的解 决了数字化、网络化与成本之间的矛盾。使建立使用方便、经济可靠的监测系统成 为可能。 美国 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器 DS1820 是世界上第一片支持 一线总线 接口的温度传感器。 一线总线独特而且经济的特点， 使用户可轻松地组建 传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。新一代的 DS18B20 体积更小、更经济、更灵活。DS18B20，测量温度范围为-55+125，在-10+85范围内精度 为0.5，分辨率 0.0625。现场温度直接以一线总线的数字方式传输，每一颗 自带地址，大大减少了系统的电缆数，提高了系统的稳定性和抗干扰性。 对应于传 统概念，这一粒三极管一样的传感器相当于传统的：温度传感器+数字化+CPU+总线 协议及接口。 目前的 DS18B20 数字化温度环境监测系统， 采用美国 DALLAS 公司先进的芯片科 技，结合中国的现场情况，应用智能化现场总线的技术，整个系统中仅有数字信号传输（相比国内模拟信号传输更可靠） ，而且传感器、采集模块均可联网（可以让数据实现时时同步） ，使系统更可靠性、布线更方便。 论文(设计)主要内容（提纲）：1.设计主要内容：本方案以 AT89C52 单片机系统为核心来对温度、湿度进行实时采集，并通过按键进行温度和湿度的最大值，最小值设定，从而进行对整个系统的输出控制。而且温湿度超限时可以自动调节。各检测单元能独立完成各自功能，并根据主控机的指令对温湿度进行实时采集及控制。主控机负责控制指令的发送，并控制各个检测单元进行温度采集，收集测量数据，同时对测量结果进行整理和显示。其中包括单片机、温度检测、湿度检测及显示、系统软件等部分的设计。本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。(1)信号采集：由温度传感器模块、湿度传感器模块和按键组成；(2)信号分析处理：由单片机 ATC89C52 组成；(3)信号显示：由液晶显示模块组成。2.设计提纲：（一） 、引言包括设计的意义，国内外现状的分析，论文的主要内容。（二） 、系统整体方案的设计包括设计框图，设计的组成部分。（三） 、硬件部分设计包括 AT89C52 单片机介绍，传感器模块部分设计（温度检测范围 ： 050 测 量 精 度 ： 1湿度检测范围 ：2090%RH 检 测 精 度 ：1%RH） ，温度显示电路设计，整体电路图。（四） 、软件部分设计显示程序流程图，各个程序模块分析。（五） 、测试数据、测试结构分析湿度测试方法响应分析；温度测试方法及响应分析。拟研究的主要问题、重点和难点:（一） 、拟研究的主要问题如何应用单片机、传感器对温度、湿度的数据测量以及如何使用按键对整个温度、湿度进行上下限控制调节。（二） 、重点和难点重点： 温度湿度的测量及调节，各硬件部分的连接，对 AT89C52 单片机实现应用，完成系统的软件设计工作。难点：程序流程图的设计，对温度，湿度数据的处理以及对系统的控制，单片机的应用，程序的编写，即软件系统的设计工作。研究目标：设计出一个温度和湿度控制仪，进行温湿度实时监测，而且当温湿度超限时，可以自动调节。（1） 通过 DHT11 传感器对周边温湿度信息的采集并转换成数字信号，将信息提供给单片机进行处理和分析。（2） 通过编程用单片机来实现温湿度的显示。（3） 通过 LCD1602 液晶显示器来显示温湿度数值。研究方法、技术路线、实验方案、可行性分析：研究方法：通过参考关于温度湿度测量仪设计的资料，掌握相关知识，借鉴相关研究成果，确定总体方案并通过实验室的设备，进行试验研究，测试和论证自己对各个功能模块设计。技术路线： 温湿度传感器信号采集80C52 控制系统显示器显示实验方案： 80C52湿度传感器显示器温度传感器可行性分析：本系统所使用的开发工具可以在网站免费下载，所涉及的技术问题也可以在网站上搜索；本专业也开了模拟电子 数字电子 电路 单片机技术与应用等课程，需要的硬件实验条件、所需器件和仿真实现等实验室都可以提供或者网上都可以购买的到；本系统主要为了综合运用大学里所学到的知识和锻炼自己独立设计一个系统的能力。本设计只实现基本的功能，不涉及复杂的和巨大的工作量问题，工作量比较适中。因而，切实可行。研究的特色与创新之处：本设计使用传感器与单片机对温湿度的控制。创新处：本设计能实现对温湿度的实时监测，同时当温湿度超限时能够自动调节。而且温湿度上下限可以用按键根据情况自行输入数值。进度安排及预期结果：进度安排：2012.61 至 2011.6.15 联系指导老师，收集设计所需资料，完成选题。2012.111 至 2012.12.1 系统设计，各模块电路图绘制以及调式，程序设计以及软硬件联调。2012.122 至 2012.12.15 撰写论文、填写毕业指导手册2012.12.16 至 2012.12.24 准备参加论文答辩预期结果：基于单片机温湿度控制系统的设计仿真实现，并作出实物。参考文献：1 杨正忠，耿德根.单片机应用开发指南及实例精解M.北京：中国电力出版社，2008.2 温正，何嘉扬，赵志鹏.单片机开发从入门到精通M.北京：中国电力出版社，2009.3 林立. 单片机原理及应用基于 Proteus 和 Keil CM. 北京：电子工业出版社， 2009.4 戴佳，戴卫恒. 51 单片机 C 语言应用程序设计实例精讲M. 北京：电子工业出版社， 2006.5 唐向宏，岳恒立，郑雪峰.MATLBA 及在电子信息类课程中的应用M.北京：电子工业出版社，2009.6 黄齐旺，李岳.温度湿度测量及控制的研究现状J.北京：电子工业出版社，2006.指导教师意见：指导教师签名：年 月 日答辩小组意见：组长签名：年 月 日琼州学院本科生毕业论文（设计）开题记录表姓名学院 电子信息工程学院 年级 2009 级 专业 电子信息科学与技术指导教师 赵欣 职称 副教授论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计学生陈述：设计中，主要以 STC89C52 单片机为核心，对温度和湿度的智能化检测进行了简单的设计与阐述。对 MCS-51 单片机系统的温湿度检测原理与结构进行了论述。本次设计电路采用模块化、层次化设计，以硬件为主，软件程序为辅。用新型的智能集成温湿度传感器 DHT11 实现对温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号，再用单片机 STC89C52 进行数据分析和处理，为显示电路提供信号。实验证明该设计系统实现了对环境温湿度精确检测，达到了相应的效果，具有一定的实用价值。教师提问及学生回答：1.你使用的 DHT11 传感器输出的信号是模拟信号还是数字信号？答：数字信号2.设计有几个部分？答：传感器（DHT11） ，单片机（STC89C52） ，显示（字符型 LCD1602 三个部分）3.你用的传感器误差是多少?答：湿度温度均为1%结论： 通过未通过组员签名：记录员签名：组长签名：学院（公章）年 月 日琼州学院本科生毕业论文（设计）任务书姓名学院 电子信息工程学院年级 2009 专业 电子信息科学与技术指导教师 赵欣 职称 副教授论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计一研究的主要内容1、研究目标本方案以 AT89C52 单片机为核心来对温度、湿度进行实时采集，并通过按键进行温度和湿度的最大值，最小值设定，从而进行对整个系统的输出控制。而且温湿度超限时可以自动调节。2、设计提纲（1）引言（2）总体方案设计（3）系统硬件设计 单片机简介及选型 单片机主控制模块：复位电路、晶振电路 传感器模块 单元电路设计：电源模块、显示模块、电压采样模块，功放散热模块（4）系统软件设计 软件开发坏境介绍 软件流程图（5）系统调试及结果（6）性能分析（7）总结3、拟研究的主要问题、重点和难点主要问题：如何应用单片机、传感器对温、湿度测量以及用按键对整个温、湿度进行上下限控制调节。重点： 温度湿度的测量及调节，各硬件部分的连接，对 AT89C52 单片机实现应用，完成系统的软件设计工作。难点：程序流程图的设计，对温度，湿度数据的处理以及对系统的控制，单片机的应用，程序的编写，即软件系统的设计工作。二有关要求1应收集的资料及主要参考文献1 杨正忠，耿德根.单片机应用开发指南及实例精解M.北京：中国电力出版社，2008.2 温正，何嘉扬，赵志鹏.单片机开发从入门到精通M.北京：中国电力出版社，2009.3 林立 . 单片机原理及应用基于 Proteus 和 Keil CM. 北京：电子工业出版社， 2009.4 戴佳，戴卫恒. 51 单片机 C 语言应用程序设计实例精讲 M. 北京：电子工业出版社， 2006.5 唐向宏，岳恒立，郑雪峰.MATLBA 及在电子信息类课程中的应用M.北京：电子工业出版社，2009.6 黄齐旺，李岳.温度湿度测量及控制的研究现状J.北京：电子工业出版社，2006.3、论文撰写(设计) 要求（1）查阅资料，选题（2）开题，撰写开题报告（3）按照指导教师下达的任务书要求，进行总体方案设计，各模块电路设计，绘制电路图，购买相关元器件制作实物，编写程序并调试系统。（4）填写毕业指导手册（5）撰写毕业论文（6）做毕业答辩 PPT，准备答辩三毕业论文（设计）进度安排1、研究方法、技术路线、实验方案通过参考关于温度湿度测量仪设计的资料，掌握相关知识，借鉴相关研究成果，确定总体方案并通过实验室的设备，进行试验研究，测试和论证自己对各个功能模块设计。以下为整体系统框图：80C52湿度传感器显示器温度传感器2、进度安排及预期结果进度安排：2012.06.1-2012.06.15 查阅资料，选题2012.11.1-2012.11.5 开题，撰写开题报告2012.11.5-2012.11.20 系统模块方案设计，购买电子元件2012.11.17-2012.11.27 硬件实物制作2012.11.28-2012.12.5 软件程序编写 2012.12.6-2012.12.13 实物调试，参数测量 2012.12.14-2012.12.24 撰写论文、填写毕业指导手册，准备答辩预期结果：基于单片机温湿度控制系统的设计仿真实现，并作出实物三任务执行日期自 2012 年 11 月 12 日起，至 2013 年 1 月 4 日止。学生(签名 )： 指导教师(签名)：学院领导(签名) ： 学院（公章） 年 月 日琼州学院本科生毕业论文（设计）指导记录姓名学院 电子信息工程学院 年级 2009 专业 电子信息科学与技术指导教师 赵欣 职称 副教授论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计时间 毕业论文（设计）指导情况2012 年 11月 10 日 系统模块方案设计指导教师签名：年月日 2012 年 11月 20 日 仿真设计指导指导教师签名：年月日 2012 年 12月 5 日 硬件实物设计指导指导教师签名：年月日 2012 年 12月 15 日 软件设计指导指导教师签名：年月日 2013 年 1月 2 日 软硬件联合调试，PPT 及答辩注意事项指导指导教师签名：年月日 说明：1、此表为学生做毕业论文（设计）过程中教师指导学生的动态记录表，供学生在接受指导教师指导时使用。2、在论文期间，指导教师每两周至少应检查一次学生的工作进度，学生负责保管此表，并填写指导教师每次指导的主要内容。论文（设计）完成后，此表应放入本科生毕业论文（设计）手册。琼州学院本科生毕业论文（设计）指导教师评定表姓名学院 电子信息工程学院 年级 2009 专业 电子信息科学与技术论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计序号 评价内容 分数 序号 评价内容 分数1 准备过程的态度（10 分） 10 5 创新性（10 分） 82 论文写作（设计）的态度（20 分） 19 6 综合能力（10 分） 103 理论意义或现实意义（15 分） 13 7 写作水平（10 分） 94 工作量与难度（15 分） 14 8 写作规范（10 分） 10总分 93 答辩资格确定 同意答辩 不同意答辩评语课题单片机温湿度系统的设计，具有一定的实际意义。该同学能综合运用所学的专业知识，独立完成设计任务，论文结构合理，环节齐全，详略得当，工作量适度，书写规范，在完成毕业设计过程中态度认真，圆满完成设计任务，达到本科设计要求与水平。同意参加毕业答辩。指导教师（签名）： 年 月 日 琼州学院本科生毕业论文（设计）专家评定表姓名学院 电子信息工程学院 年级 2009 专业 电子信息科学与技术论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计评阅专家姓名 职称 单位序号 评价内容 分数 序号 评价内容 分数1 理论意义或现实意义（20 分） 18 4 综合能力（15 分） 142 工作量与难度（20 分） 18 5 写作水平（15 分） 143 创新性（15 分） 13 6 写作规范（15 分） 14总分 91 水平确定 已达到答辩水平 未达到答辩水平评语该同学毕业设计基于单片机温湿度控制系统的设计具有一定的理论和现实意义，工作量和难度始终，在设计中能有综合运用所学的基础知识和专业知识，论文资源。希望能够进一步提高性价比，充分利用单片机资源。同意该同学参加毕业答辩。评阅专家（签名）： 年 月 日 琼州学院本科生毕业论文（设计）答辩委员会评定表姓名学院 电子信息工程学院 年级 2009 专业 电子信息科学与技术论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计序号 评价内容 分数 序号 评价内容 分数1 理论意义或现实意义（15 分） 4 综合能力（10 分）2 工作量与难度（15 分） 5 论文（设计）陈述（20 分）3 创新性（10 分） 6 论文（设计）答辩（30 分）总分 是否通过答辩 通过 未通过答辩小组评定成绩评语答辩组组员(签名)： 答辩组组长(签名)：年 月 日 指导教师评分（45% ） 最终成绩评阅专家评分（25% ）综合成绩 答辩小组评分（30% ）答辩委员会决议该毕业论文（设计）的最终成绩为 “优秀” （不超过 25%） 、 “良好” 、 “合格” 、 “不合格”：学院答辩委员会主席(签名)： 年 月 日 琼州学院本科生毕业论文（设计）答辩记录表姓名学院 电子信息工程学院 年级 2009 专业 电子信息科学与技术指导教师 赵欣 职称 副教授论文题目 基于单片机温湿度控制系统的设计学生陈述：设计中，主要以 STC89C52 单片机为核心，对温度和湿度的智能化检测进行了简单的设计与阐述。对 MCS-51 单片机系统的温湿度检测原理与结构进行了论述。本次设计电路采用模块化、层次化设计，以硬件为主，软件程序为辅。用新型的智能集成温湿度传感器 DHT11 实现对温度、湿度的检测