开题报告--温湿度检测系统设计

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1、 开开 题题 报报 告告 题 目 温湿度检测系统设计 指导教师 下属学院 理工分院 专业 电子信息工程 班级 11 电信工程 学生姓名 学号 开题日期 2014.12.26 一、选题的背景与意义 长久以来，很多温湿度监控系统无一例外的都站在了总线制综合布线的阵营里。即以有 线通讯方式为研发基础，开发了诸如 E-BUS、EIB、ApBus、CAN 总线、485 总线等现场总 线通讯协议。简单来说就是以有限网络为基础，依靠传感器采集，总线方式传输等方式来测 量和记录环境状况信息。在这种模式下，安装系统前期工程量大，安装调试非常繁琐，后期 检修保养复杂。新设计的智能监控系统就可以解决成本居高不下，检

2、测环境不灵活，后期数 据不易于分析这样的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。它的工作步骤如下：感应环 境温湿度； 单片机检测环境数据并通过无线模块发送手持终端设备， 手持设备通过接受到的 ID 号，区分不同发射模块，串口传输数据给上位机分析。通过无线传感网络，可以在不同 大小的空间，任意角落布局采样点，特别适合于大型仓储物流中心，粮食储存基地，故非常 具有研究价值。 二、研究的基本内容与拟解决的主要问题： 本课题的主要任务是研究新型智能温湿度检测系统。系统分为手持式显示终端，温湿 度检测单元；终端能与不同单元匹配，自组网；系统还能接入电脑，方便使用者实时观察数 据。主要内容和基本要求如下：

3、(1) 按下配置按键后，手持终端能与指定检测单元匹配； (2) 能实时显示温度，湿度数据； (3) 手持显示终端可以恢复初始化设置，数据清零； (4) 环境发生较大突变时可以实时报警； (5) 终端设备能接入电脑上位机， 在上位机中能观察网络中各个单元的实时数据， 并将 这些数据存储在指定文件中； 拟解决的关键问题及难点如下： 1.关键问题： 1） 解决无线通讯协议问题； 2） 解决多设备配网应答问题； 3） 解决循环采样周期的问题。 2.难点： 1) 对数据的采集及显示。 2) 上位机的制作。 三、研究的方法与技术路线： 本设计由硬件设计和软件设计两部分组成。系统的硬件主要由以下两个个部件组

4、成： 终端检测板，手持式终端设备，其方框原理图如图 1 所示: 图 1 系统硬件组成原理图 硬件设计 1. 芯片模块 STM8s 系列是意法半导体公司生产的 8 位的单片机。具有 3 级流水线的哈佛结构， 8-128K 字节 Flash； 10K 次擦写后在 55 C 环境下数据可保存 20 年。 640 字节真正的数据， 可达 30 万次擦写。最新版的微处理器内核，结合一个3 段流水线架构，使 STM8S 微控制 器具备最优异的性能。 真正的嵌入式 EEPROM 和高精度的阻容振荡器，给大多数应用设 计带来巨大的成本效益。 2.手持终端检测板 由电源适配器供电，电压+5v,集成 433M 发

5、射，接收超外插模块， SHT10 温湿度传感 器，MQ-9 可燃气体报警模块，DHT11 备用温湿度传感器。由传感器接收数据经过 433M 发 射模块将数据载波发射出去，同时也可以接受手持控制终端指示命令。当发生火灾断电时， 可以由锂电池供电。 3.手持终端显示设备 由锂电池或电源适配器供电，有锂电池充放电保护，USB插口集成 USB 转串口芯片， 可以将数据直接接入上位机， 同样有 433M 发射接收模块。 中间有 3 个按键和 OLED 显示模 块，按键可以控制模块配网，OLED 可以将数据实时显示出来。 四、研究的总体安排与进度： 1. 第7学期第11周16周：查阅与本课题相关的中英文文

6、献、完成文献综述和开题报告 2. 第7学期第17周：按组进行开题论证，通过后论文开题 3. 第7学期第18周19周：系统概要设计。进一步查阅课题相关资料，熟悉Altisum designer原理图和PCB绘制，熟悉单片机结构和C语言编程；初步确定系统软硬件设计整体框 架 4. 第8学期第1周8周：系统详细设计。根据系统整体框架，进行功能模块的划分，确 定各个功能模块的功能、输入输出及相互之间关系；编写各个功能模块的C程序，并进行调 试。制作系统的硬件电路板，进行硬件测试 5. 第8学期第7周前：完成文献翻译 6. 第8学期第9周12周：撰写毕业论文的初稿；经反复修改后定稿 7. 第8学期第13周：论文评阅以及答辩 五、主要参考文献： 1 张春峰. MCU架构下温湿度无线采集监控系统J. 电子技术, 2005(9): 34-37. 2 刘宝元, 张玉虹, 姜旭, 段存丽, 胡加兴. 基于单片机的温湿度监控系统设计J. 国外电 子测量技术, 2009(12): 77-81,83. 3 赫森, 王汝琳, 陈建明. 基于无线传感器网络的智能建筑温湿度监