冯恒振、开题报告.doc

《冯恒振、开题报告.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《冯恒振、开题报告.doc（9页珍藏版）》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 中 北 大 学毕业设计开题报告学 生 姓 名：冯恒振学 号：学 院、系：信息与通信工程学院、光电工程系专 业：光电信息工程设 计 题 目：基于单片机的仓库温湿度测控系统的设计指导教师:程耀瑜 王飞2013年 3 月 22 日毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述1.1 课题研究背景随着现代科学技术的竞争和各类生活用品的广泛生产与应用，不同的企业生产出了各种有针对性的生产生活用品。为了不影响产品的使用效用，在仓库中进行存储时，就要对仓库内各类环境指标有一个十分严格的监控。如果环境因素改变，就要马上采取一定的措施，进而

2、使环境满足仓库储存物品的要求。传统的温湿度检测是以人为基础，依靠人的轮流值班、人工巡查等方式进行检测，尤其是对特殊仓库的检测。在这种模式下，不仅效率很低，同时也不利于人才的充分利用，缺乏科学性，由此产生了很多事故，所以需要利用单片机和传感器等技术把仓库智能地检测起来。1.2 国内外发展现状及趋势1）国外发展现状国外对仓库环境控制技术研究较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录与控制。在食品行业，尤其是在军用的仓库中，湿度温度的变化会给产品产生一定消极的影响，影响他的使用精度，所以温度检测十分重要。在档案管理方面，纸制品对于湿温度极为敏感，不当的保存会严

3、重的降低档案的保存年限。我在一本书上看到，在1659年法国人布里奥把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改成水银。这样的温度计已具备了度计的雏形。以后的荷兰人海特在1709年利用酒精，在1714年又把水银作为测量物质。瑞典人于1742年改进了华伦凯特温度计的刻度，把水的沸点定位100摄氏度，水的冰点定位0度。而真正把温度计转换成电信号传感器是1821年由德国物理学家塞尔发明的，这就是后来的电热偶传感器。制造了更为精确的测温物质。五十年以后，德国西门子发明铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，20世纪相机发明了热电偶的温度计。从此，电子温度计随着传感器的发展越来越成熟1。在进入21世纪以后，智能温度湿度

4、控制正在朝向高精度，多功能，总线标准化，高可靠性及安全性，开发虚拟温度控制器和网络温度湿度控制器。使得单片机研发，特别是在军用设备，仓库中的使用迅速发展。首先，美国率先实现了温度与湿度控制器感应器测量数据的精度和分辨力；其次，增加了温度湿度控制的测试功能，使之功能性更加完善；最后，智能控制系统从原来的单通道向多通道的方向发展，这就为研发和开发多路控制系统提供了良好的条件。2）国内发展现状我国对于温室、仓库控制技术的研究较晚，始于20世纪。我国工程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，才掌握了人工气候温室内微机控制技术，该技术仅限于温度，湿度等环境因素的控制。目前来看，我国生产的各类军需用

5、品，他要求的使用时的精密性都必须要在仓库中处于一个合适的湿度温度环境，我国在最近的20年内对于检测部分的研究有了一定的发展。同时传感器技术作为新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的一个重要标志。传感器技术、通信技术和计算机技术分别对应信息技术中的采集、传输和处理2，如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。当集成电路、计算机技术飞速发展时，电脑的运算速度和信息处理能力得以成倍的提高，这时人们才逐步认识到信息摄取装置。世界上技术发达的国家对传感器技术开发都十分重视，这些技术的发展也为仓库的温湿度监测系统的发展提供了科学依据。目前，我国工

6、程技术人员在吸收发达国家温室控制技术的基础上，才掌握了人工气候室内微机控制技术，该技术仅限于温度、湿度和气体浓度等单项环境因子的控制。我国仓库设施计算机应用，在总体上正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展3。在技术上，以单片机控制的单参数单回路系统居多，尚无真正意义上的多参数综合控制系统，与发达国家相比，存在较大差距。但是随着电子技术的发展，特别是大规模集成电路的产生，新科技给人们的生活带来了根本性的变化，如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命4。目前，单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广

7、泛的应用。特别是其中的C51系列单片机的出现，由于它具有极好的稳定性，更快和更准确的运算精度迅速席卷电子行业，并以其独特的优势在电子产品的生产和适用中发挥着越来越大的作用。以往，在实际测控系统中，多采用热敏电阻器或热电偶测量温度。这种温度采集电路有时需要冷端补偿电路，这样就增加了电路的复杂性；而且电路易受干扰，使采集到的数据不准确，基于单片机的温湿度测控系统不仅排除了这些干扰，而且采集的数据可信度高，测温控制系统直接将数字量输出到单片机，无须经过变换电路，这也大大减省了所需要的过程。单片机主要负责接收来自数模转换器的数据，对数据进行对比处理，通过输出电路给控制电路发出指令。基于单片机的各种产品

8、也应运而生，如家用遥控灯、数字温度计、点阵电子显示屏等一系列产品，单片机引其适用性广而为大众所青睐，正逐渐深入到人们的日常生活中。1.3 设计的研究目的和意义我国的仓库大部分是上世纪六七十年代建设的，它的建设分布和布局，物资出入库的方式，搬运设备已经远远不能适应需要，现在许多仓库都已组建了本单位的局域网，有的个别单位已经实现了远程控制，但是还是存在一定的不足。一，检测对象往往很单一，比如今为监控录像，为的是防盗，而我们军需仓库目前需要检测的对象主要是温度、湿度、二氧化碳和水分等成分含量是否超标或者不足。二，检测程度自动化太低，仅仅只是现实环境情况却没有控制。三，历史数据没有妥善的存储起来等等。

9、这些问题会影响军需仓库中器材在战时的使用情况，所以在仓库中就一定要根据环境变化合理处理和调整仓库中温度和湿度的变化9。环境控制工程作为仓库优化管理的手段，是设备现代化的重要标志，通过单片机控制设备进行环境控制，以便给各类用品创造一个最佳的环境条件，做到既提高产品的使用寿命，同时降低人工看护会造成的不可避免的问题，这对仓库施行自动检测和控制是非常必要的。参考文献：1 何斌. 8051单片机上可编程系统的原理与应用.北京:化学工业出版社.2007,8.2 周景润. 基于proteus的单片机的设计与仿真.北京:航空航天大学出版社.2010,8.3 江世明. 基于proteus的单片机应用技术.北京

10、:电子工业出版社.2010,6.4 胡杰. 51单片机的C语言开发.北京:航空航天大学出版社.2003,7.5 张洪洞. 单片机的原理与应用.北京:清华大学出版社.2001,3. 6 张齐. 单片机的源于技术开发.北京:电子工业出版社.2011,9. 7 张洪洞. 单片机原理及接口技术（C语言版）.北京:清华大学出版社.2000,2.8 刘小成. 单片机原理及C51的应用.上海:华东理工大学出版社.2010,7. 9 杨治洁. 单片机原理及应用.北京:北京科海电子出版社.2005,2.10 楼然苗，李光飞.51系列单片机设计实力.北京:航空航天大学出版社.2003,1.11 黄宇飞. 单片机单

11、总线技术.单片机与嵌入式应用系统.2001,2.12 周坚. 单片机轻松入门.北京:航空航天大学出版社.2004,2.13 耿建平. DS2450A/D转换特性与应用.北京:清华大学出版社.2000,5.14 W.Wjciak，NAPIERALSKI A.An analogue humid sensor integrated in the CMOS technology.In:Proc.THERMINIC95 Workshop,France:Grenoble.1995.15 Jon Titas .ENDs 15th Annual uP/uC Chip Directory.EDN.1988.16

12、 Caojichao.Based on the mining ATmega16 hydrological intelligent monitoringSystem design.Qufu normal university,2010.17 Liu peng process.Based on AT89S51 digital temperature measurement system design.2009:33.18 GuoTianXiang.51 SCM C language tutorialM.Publishing house industry.2009. 毕 业 设 计 开 题 报 告本

13、课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1 需要解决的问题： （1）要选择合适的传感器和CPU，使其能够充分发挥作用； （2）以单片机为整个系统的核心，实现对温度和湿度的检测和控制； （3）系统要求物品保持在一个适宜的温湿度控制范围，以确保物品的质量处在最佳的环境中；（4）如果检测系统发现环境指标异常，要有相应的应急措施，调节环境指标，使之回落到基本的参数范围内。2.2 基于上述问题采取的办法： 结合探测器以及环境情况，设定的工作温度为1025，湿度控制范围：10%60%RH。 在对于国内外仓库智能控制进行深入分析的基础上，针对仓库的智能控制存在的许多因素，将智能传感器检测和单片

14、机融合，提出了基于单片机的湿温度测量检测系统。本次系统设计采用层次化、模块化的方式。整个系统由传感器模块、数据采集模块、单片机处理模块、显示和报警模块组成。该系统要以80C51单片机为控制核心，以温度、湿度传感器为测量元件，传感器与对应AD采集模块相连，单片机处理从智能传感器采集到的相关数据。另外在单片机系统中，还能实现程序的扩展存储、数据的实时显示、超限语音警报。显示模块报警模块自动控制模块80C51单片机处理模块 A/D转换器温度传感器湿度传感器 图1 温湿度测控方框图对本系统主要有硬件设计和软件设计两个方面，该系统在硬件设计上主要是通过温度和湿度传感器对时温度进行采集，经放大器将信号放大

15、，通过A/D转换器，将模拟信号转化数字信号电压。其硬件中最核心的单元是80C51单片机，一方面他要控制模数转换器的信号转换。另一方面，将采集到的数字电压值经过计算机处理得到相应的温度值和湿度值。送至LED显示器，操作员通过观察仓库重视度中湿度、温度的变化，采取合理的安排，使仓库中存储的设备保持在工作性能最好的环境下。温度传感器：对仓库当前温度进行测量并传递数据给模数转换器。 湿度传感器：对仓库当前湿度进行测量并传递数据给模数转换器。数模转换器：对接收到的模拟信息进行模数转换并传递给单片机。单片机处理模块：整个系统的中枢系统，接收来自温度和湿度传感器的信息并进行判断和处理，发送指令给显示模块，当

16、其中一个量或两个量超出限定范围时，发送指令给报警系统报警。报警模块：接收来自单片机系统的指令，当温湿度超出限定范围时发出警报，单片机调剂系统启动，最终实现对是温度的控制。自动控制模块：接收到单片机指令后，驱动相应的设备来运行，目的是为了调整仓库内的环境温度和湿度，以确保其内的温湿度在所设定的范围内。 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见：该同学通过查阅相关文献资料，对于仓库的湿度温度测量和控制系统，进行了国内外发展现状和设计方法的分析。针对选题的要求，提出了一种自己的设计思路，对所要进行的工作内容明确，设计思路比较清楚，研究方案较为合理，具有可行性。本课题难度适中，工作量符合本科毕业设计的要求。同意开题。 指导教师： 年 月 日所在系审查意见： 系主任： 年 月 日