开题报告 -徐.doc

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1、 淮 阴 工 学 院毕业设计(论文)开题报告学 生 姓 名：吉翔宇学 号：专 业：电气工程及其自动化设计(论文)题目：基于物联网的孵化室温湿度监测报警系统设计下位机部分指 导 教 师:李景2015年1月20日 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述1.1课题背景随着生活水平的提高，人们对物质生活的要求越来越高。鸡肉、鸡蛋以其营养价值高、价格便宜等优点，始终是人们日常生活中不可缺少的农产品。在养殖过程中对种蛋孵化过程中的各种影响因素提出了更高的要求。近年来，个体养殖产业发展迅速，人们的生活逐渐富裕

2、起来了，养殖场在孵化过程有较多的问题。而且控温、控湿精度己经不能满足孵化过程中的要求，使得出雏率和健雏率较低，经济效益受到较大的影响。随着养殖业沿着产业化、规模化的方向发展，与之相配套的孵化设备必将迎来新的挑战和机遇。为了节省投资成本，满足一般养殖户的生产需要，对现存孵化设备进行改进并进行物联网孵化室温湿度监测的这项研究将会有很大的市场前景和社会效益。1.2 原理阐述本系统选取孵化箱内的温度和湿度作为主要的被控对象，以加热系统、加湿系统、通风风扇、翻蛋电机等执行机构作为控制手段。孵化设备工作过程是:单片机依据编写好的程序和温湿度探头采样的温湿度信号进行数据处理与运算。通过传感器检测电路、执行器

3、件驱动电路、键盘接口、LED数码显示等，使其可以独立完成对孵化箱内温湿度的实时测控，又可以通过串行通信接口实现与上位机的信息交互根据上述功能要求，可对该应用系统进行硬件设计。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1.2.1温度传感器的选择本系统的温度传感器选择DS18B20。DS18B20片内ROM中有唯一的64位序列号，所以可以在1根总线上挂接任意多个DS18B20，这样就可以很方便地构成单线多点温度测量系统。=0计数器1计数器2=0斜率累加器预置低温度系数振荡器高温度系数振荡器温度寄存器预置比较 设置/ 清零LSB +1 停止 图1 1.2.2温度传感器DS18B20与单片机的连接DS18

4、B20有两种封装模式:3脚和8脚封装，其中3脚封装比较常用，引脚功能分别为地电源VCC、GND、信号DATA。DS18B20可通过两种方式供电:外加电源工作方式和寄生电源方式。nAT89S52 +5V DS18B2021 . 4.7K +5V +5V +5V图2 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1.2.3湿度传感器HSll01与单片机的连接 HS1101电容式传感器在采集接口电路中等效于一个电容元件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。在应用过程中，HSll01作为一个可变电容器，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。将其置于TLC555定时器构成的振荡电路中，可以将湿度转换成频率信号

5、送入单片机，进而计算出现场的湿度值。 1.2.4键盘与显示电路设计1按键电路单片机上电运行后会提取存储器中默认的温湿度参数，并开始输出温 湿度控制信号。通常，按键有独立式和矩阵式两种形式，本系统采用独立式键盘设计。 本系统扩展4个用于修改系统参数的按键:Pl.0、Pl.1、Pl.2、Pl.3分别为温度目标值+0.1、-0.1的操作键、湿度目标值+5%RH和一5%RH操作键。按键一端接至+SV，另一端串接SK电阻之后接至单片机的复位引脚RESET。在需要的时候，可以由人工按下复位按钮对单片机进行复位。2显示电路本系统应用串行接口驱动器HD7279A对键盘与显示电路进行设计。HD7279A是一种具

6、有串行接口，可同时驱动8位共阴数码管(或64只独立的LED)的智能显示驱动芯片。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告1.2.5串行通信接口电路设计利用80C51单片机的标准串行接口，通过简单的外围接口电路，可以方便的实现单片机与PC机之间的数据通讯。选择RS-232串行通讯，在接口电路和计算机接口芯片中大都为TTL或CMOS电平，所以在通信时，必须进行电平转换，以便与RS-232c标准的电平匹配MAX232芯片可以完成电平转换这一工作。MAX232芯片是MAXIN公司生产的低功耗，单电源双RS232发送/接收器，适合于各种EIA-232E和V.28/V.24的通信接口MAX232芯片内部有一

7、个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源变换成RS-232C输出电平所需10V电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。1.3 开发工具介绍 1温度传感器选择：DS18B20是美国DALLAS公司生产的可编程单总线数字温度传感器。 2 AT89S52：它是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K可编程Rash存储器。 3 HS1101：电容式传感器在采集接口电路中等效于一个电容元件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。 4 键盘与显示电路：HD7279A是一种具有串行接口，可同时驱动8位共阴数码管的智能显示驱动芯片1.4 总结在传统的单机孵化控制系统的基础上，

8、采用了多级分布式结构的设计思想。系统由上位PC机和多个分布于孵化箱的下位机构成。单片机通过RS-232总线将现场数据和孵化控制状态上传至上位PC机进行保存。毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告参考文献 1、李东生，张勇，许四毛.PROTEL 99SE电路设计技术入门与应用.北京：电子工业出版社，2005 2、康华光.电子技术基础（数字部分）第四版.北京：高等教育出版社，2000 3、范逸之.Delphi与RS-232串行通信控制.北京：清华大学出版社，2002 4、何立民.MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术.北京：北京 航空航天大学出版社，1990 5、张毅刚.单片机原理与

9、应用.北京：高等教育出版社，2004 6、蔡美琴，张为民，沈新群，张荣娟.MCS-51系列单片机系统及其应用.北京：高等教育出版社，1992 7、楼然苗，李光飞.51系列单片机设计实例.北京：北京航空航天大学出版社，2003 8、李光飞，楼然苗，胡佳文，谢象佐.单片机课程设计实例指导. 北京：北京航空航天大学出版社，2004 9、付家才.单片机控制工程实践技术.北京：化学工业出版社，2004 10、睢丙东.单片机应用技术与实例.北京：电子工业出版社，2005 11、沈红卫.基于单片机的智能系统设计与实现. 北京：电子工业出版社，2005 12、陈晓文.电子线路课程设计.电子工业出版社 13、朱

10、自勤.传感器与检测技术.机械工业出版社，2007 14、吴石增，黄鸿.传感器与测量技术.中国电力出版社，2003 15、贾伯年，俞朴，宋爱国.传感器技术.东南大学出版社，2009 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）1. 温度传感器为什么选择DS18B20？答：DS18B20片内ROM中有唯一的64位序列号，所以可以在1根总线上挂接任意多个DS18B20，这样就可以很方便地构成单线多点温度测量系统。2. 湿度传感器为什么选择HS1101？答：HS1101电容式传感器在采集接口电路中等效于一个电容元件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。在

11、应用过程中，HSll01作为一个可变电容器，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。将其置于TLC555定时器构成的振荡电路中，可以将湿度转换成频率信号送入单片机，进而计算出现场的湿度值。3. 选用什么器件对显示电路进行控制？答：本系统应用串行接口驱动器HD7279A对键盘与显示电路进行设计。HD7279A是一种具有串行接口，可同时驱动8位共阴数码管(或64只独立的LED)的智能显示驱动芯片。4.串行通信接口采用什么电路设计？答：利用80C51单片机的标准串行接口，通过简单的外围接口电路，可以方便的实现单片机与PC机之间的数据通讯。选择RS-232串行通讯，在接口电路和计算机接口芯片中大都为TTL或CMOS电平，所以在通信时，必须进行电平转换，以便与RS-232c标准的电平匹配MAX232芯片可以完成电平转换这一工作。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告指导教师意见：1对“文献综述”的评语：2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：年月日 指导教师： （手写签名）所在专业审查意见： 负责人： （手写签名）年月日