温湿度控制和实时时钟―开题报告

1、 课 题 名 称: 温湿度检测及实时时钟软件设计 学 生 姓 名： 指 导 教 师： 所 在 系 部： 专 业 名 称： 自动化 2011年 3月8日说 明1根据南京工程学院毕业设计(论文)工作管理规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告，由指导教师签署意见、教研室审查，系教学主任批准后实施。2开题报告是毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计（论文）工作前期内完成，开题报告不合格者不得参加答辩。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4本报告中

2、，由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述，应不少于2000字，没有经过整理归纳，缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。5开题报告检查原则上在第24周完成，各系完成毕业设计开题检查后，应写一份开题情况总结报告。毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业自动化指导教师姓名职 称高级实验师所在系部自动化学院课题来源自拟课题课题性质工程实际课题名称温湿度控制及实时时钟软件设计毕业设计的内容和意义本课题的内容：本课题是基于单片机，通过对单片机的学习、应用，以AT89C系列（AT89C51）芯片为核心，辅以必要的芯片（SHT11、DS12877）和电路，设计了一个温湿度检测及

3、实时时钟，通过数码管能够准确显示时间、温度、湿度，调整时间，从而到达学习、设计、开发软、硬件的能力。具体内容包括：1、用51汇编程序编制采集温度变化的数字量，检测实时温度；2、用51汇编程序编制串行通信程序，修改并行时钟的实时时间；3、用51汇编程序编制并行时钟读取程序，检测实时时钟；4、用51汇编程序编制显示程序，显示实时温度，湿度及时间。本课题的意义：随着社会的发展，人们对时间和环境中的温度及湿度的要求越来越高，尤其在日常的生活中和人们的生活和健康有着紧密的联系，特别是当人们乘坐公共交通工具时，温湿度以及实时时间和人们的出行都有着密切的联系。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控

4、制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。 采用单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。 文献综述根据课题要求，设计一个温湿度检测及实时时钟软件程序，查找相关文献包括：文献1 系统、全面地介绍了MCS-51系列单片机应用系统的基本原理、系统扩展和设计方法。本书参考了单片机开发应用的新成果，结合应用实例，阐述系统的扩展和组成方法，实用性强。内容包括MCS-51单片机组成结构与工作原理、指令系统与程序设计、外部功能扩展与接口技术、应用系统的设计与调试、提高可靠性和抗干扰的措施以及应用实例剖析等。文献2 主

5、要介绍MCS-51系列单片机的基本原理、程序设计、外围接口技术和C51程序设计基础。本书包括了单片机及其应用课程教学文献综述的基本内容，同时结合单片机应用的新技术和新器件的发展给出大量例题，为读者提供了单片机基本程序设计、定时器、中断、并行和串行IO接口、IZC总线应用、并行和串行AD、DA接口应用和C51基本程序设计基础等应用实例，具有很强的实用性。文献3 详细讲解了ncs-51单片机的原理及应用。内容包括单片机概述，硬件结构，指令系统及程序设计，定时器/计数器，中断系统，串行通信，扩展存储器技术，i/o口扩展设计，与键盘、显示器、打印机的接口，与AD、DA转换器的接口等，最后还介绍了应用系

6、统设计，并以实例的形式加以说明。文献4 本书介绍传感器与单片机接口电路的硬件设计以及软件设计，以新颖、实用、完整和典型的原则，详细讲述了传感器的分类、工作原理以及传感器与单片机的接口电路设计。在阐述中不仅突出了传感器的基本概念、传感器与单片机接口的基本方法，还特别给出了具体的应用实例。这些应用实例选用常用传感器为对象，详细给出了传感器接口的具体硬件电路和软件程序设计方法。文献5 从应用的角度，详细地介绍了MCS-51单片机的硬件结构、指令系统、各种硬件接口设计、各种常用的数据运算和处理程序及接口驱动程序的设计以及MCS-51单片机应用系统的设计，并对MCS-51单片机应用系统设计中的抗干扰技术

7、以及各种新器件也作了详细的介绍。文献6 介绍了51单片机的软硬件基础，重点通过一系列工程应用实例，详细介绍了单片机的软硬件开发和调试方法，包括自制单片机编程器的方法，单片机的串口通信、定时/计数器、键盘输入、LED和LCD显示器等内外资源的使用和编程。文献7 介绍了以单片机为核心的配以输入，输出，显示，控制等外围电路和软件的单片机应用系统，能实现一种或多种功能的实用方法。单片机是由硬件和软件组成，硬件是应用系统的基础，软件则是在硬件的基础上对资源进合理调配和使用，从而完成应用系统要求的任务。以及Protel 99 电路图绘图软件的使用方法。通过具体事例讲解A/D转换器和相关接口的应用，单片机指

8、令系统的应用，使用汇编语言进行单片机开发的技术和方法。文献8 以MCS-51系列单片机为机型，介绍了单片机的基础知识、基本结构、51指令系统、中断、定时器/计数器、串行通信、C51程序设计、单片机的扩展应用实例及抗干扰设计等知识。详细介绍了常用的文献综述串行口器件的系统扩展技术，及串行接口A/D,D/A转换器的特性、接口技术和具体应用、应用编程技术。还介绍了今年来广泛应用的带有闪速储存器的AT89C2051单片机。文献9 介绍了我国目前应用较多的MCS-51系列单片机应用系统的设计原理及实际应用。主要介绍了51单片机内部结构，中央处理器，CPU时序及引脚功能，存储器的结构及I/O接口及有关单片

9、机的指令系统，重点介绍MCS-51指令的寻址方式，使用要点和操作过程，并以图示加以说明，并介绍了51系列单片机的中断与定时系统，包括中断的概念，中断源和中断控制，外部中断源的扩展以及中断系统中应该注意的问题。详细介绍了定时器/计数器的结构、工作方式，并结合例介绍MCS-51系列单片机的定时器、计数器在各种工作方式下的扩展应用和串行口功能与结构，详细分析了串行口的使用方法。文献10 主要介绍温湿度传感器的主要型号（SHT11），SHT11是瑞士Senserion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片。该芯片广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。通过学习，对SHT11的性能特点、各引脚功

10、能、内部结构和工作原理有了一定的了解。文献11 介绍时钟芯片的主要型号（DS12877）和特点，主要特点（可作为计算机的时钟和日历，在没有外部电源的情况下课工作10年，用二进制码或BCD码代表日历和闹钟的信息）,各管脚及其功能（ADO-AD7、MOT、SQW）。通过学习，对该芯片有初步了解。文献12 介绍了TTL集成电路的特点、引出端排列、逻辑符号、逻辑图、功能表及主要的开关参数，同时还介绍高速CMOS集成电路的特点、引出端排列、逻辑符号、逻辑图、功能表及主要的开关参数。参考文献1 南建辉等.MCS-51单片机原理及其应用实例.北京：清华大学出版社.20042 雷晓平等.单片机原理及应用. 北

11、京：机械工业出版社.20013 唐俊翟等.单片机原理与应用. 北京：冶金工业出版社.20034 来清民等.传感器与单片机接口及实例. 北京：北京航空航天大学出版社.20085 张毅刚.MCS-51单片机应用设计.哈尔滨：哈工大出版社.20046 唐继贤.51单片机工程应用实例. 北京：北京航空航天大学出版 社.2009 文献综述7 常敏.51单片机应用程序开发与实践. 北京：北京电子工业出版社.2009 8 胡辉.单片机原理及应用设计. 北京：中国水利水电出版社.20059 王法能.单片机原理及应用. 北京：北京科学出版社.200410 温度传感器应用手册11 DS12887应用手册12 TT

12、L高速CMOS手册研究内容首先根据原始数据，设计应用程序，具体内容包括：1、用51汇编程序编制采集温度变化的数字量，检测实时温度；2、用51汇编程序编制串行通信程序，修改并行时钟的实时时间；3、用51汇编程序编制并行时钟读取程序，检测实时时钟；4、用51汇编程序编制显示程序，显示实时温度，湿度及时间；5、编制程序流程图。研究计划第1周 熟悉课题的基本要求：双单片机系统，分别完成温湿度采样及显示处理；设计车前、车顶、和车内温湿度传感器接口；设计串行通信接口，修改并行时钟的实时时间；设计并行时钟读取电路，完成时钟的修改及读取；设计LED显示电路，完成温湿度及实时时间的显示；第2周 查找有关单片机、

13、温湿度传感器、时钟芯片、LED显示电路等资料；第3周 了解AT89C2051、AT89C52、SHT11、DS12887各个引脚功能；第4周 分别对LED显示模块、温湿度检测模块、时钟芯片模块等设计软件程序；第5周 分别对LED显示模块、温湿度检测模块、时钟芯片模块等模块化电路调试；第6周 根据设计、调试完成的模块运用protel99进行原理图设计；第7周 根据原理图进行印制电路板设计；第8周 编写程序流程图；第9周 硬件及软件调试；第10周 硬件、软件联调；第11周 写毕业设计论文（摘要翻译）；第12周 写毕业论文（初稿）；研究计划第13周 写毕业论文（指导、修改）；第14周 毕业设计答辩。特色与创新本设计以AT89C51单片机为主要核心结合温湿度传感器（SHT11）时钟芯片（DS12887），设计温湿度控制及实时时钟系统。采用单片机来对温度进行控制，不仅具