无线温度采集显示装置设计与实现(1).docx
毕业设计（论文）开题报告专业计算机科学与技术学生学号班号指导教师开题日期一一、开题报告应包括下列主要内容：1 .通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述，判断是否已充分理解毕业设计（论文）的内容和要求。2 .进度计划是否切实可行。3 .是否具备毕业设计所要求的基础条件。4 .预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施。5 .主要参考文献。二、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。三、开题报告要求学生认真填写，由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后，统一交所在分院保存，以备检查。指导教师评语：指导教师：开题答辩组审查意见：组长：组员:一、课题题目和课题研究现状课题题目：无线温度采集显示装置设计与实现研究现状：当今无线通信存在于我们人类生活的方方面面。短距离通信的有蓝牙，红外线等。远距离通信的有GPRS、WIF1手机等等。21世纪是无线通信应用高速发展的时代。手机、GPRS、4G、5G等尤其火热，几乎每人都有手机，但是无线温度测量系统发展非常缓慢。这是由于电子元器件在温度过高或者过低的时候无法工作。但是在常规的温度测量的实际应用当中，比如说粮食仓库环境或者工业化学反应的温度测量等等，无线温度测量系统还是能满足测量的要求的。就无线温度测量系统来说，我们仅仅需要在待测点放置一个传感器和一个能处理传感器数据的单片机与能发送数据的无线模块。此时，主机外围含有的键盘显示模块可以起到人为控制的作用，同时可以方便直观的观察到温度数据，人在此时可以针对性的做出一些反应。无线模块的使用即节约了系统的成本，又减少了工作量，同时使用的更加长久，因为线路在一定环境下容易腐蚀和损坏，我们在家里也会常常出现电线被老鼠咬坏的情况，基于更加安全和稳定的考虑，在使用的趋势上会越来越趋向于使用无线模块，不仅仅是温度系统，其他的更多的系统会更多地应用到无线，无线是实现物联网的中间介质。无线温度采集系统被广泛应用于温度测量，如水泥生产中的应用，现场需要采集水泥的温度，然后通过采集的温度通过无线发送给主机，在主机上显示，便于工作人员查看，在高炉水循环测温中，测量锅炉内水温的情况，电缆沟测温，农业上如大棚温度检测，洁净室测量温度，弹药库测温等各种非极限温度场合都需要进行温度的测量。DS18B0是美国DA11AS公司推出的数字式温度传感器，在国外的一些医疗设备、农业生产、工业生产上的温度、湿度采集也都用到了DS18B20和AM2321。在国外该应用也很广泛的。二、选题的目的和意义21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步同时带动了测量技术的发展，现代测控设备不同于以前，他们在性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。温度是工业、农业生产中常见以及最基本的参考数据之一，在生产过程中常需要对温度进行检测和控制，采用微型计算机进行温度检测、信息存储、数字显示及实时自动控制，对于提高产品质量和生产效率以及节约能源等都具有特别重要的作用。伴随着农业科技和工业科技的飞速发展，温度测量的需求越来越多，也越来越重要。但是在一些特定的环境下温度监测范围大，待测点距离远，布线非常不方便，这时就要采用无线的方式对温度数据进行传输。设计过程考查了我们综合运用所学知识的能力，包括以前学过的关于单片机编程与应用、电装实习等的知识。实际动手能力和模拟实际产品开发能力得到了锻炼，本次设计也培养了我理解工程技术的工作中需要的整体观和经济观，同时提高掌握了设计的各种方案以及技术指标，收集资料，技术文献，分析计算，绘制电路图及写论文等能力。三、课题的基本内容本次设计以单片机为核心器件，结合人性化的理念，最终实现把采集的温度值通过无线传输给主机进行显示的功能,从机采集DS18B20的温度和AM2321湿度值、BMPI80气压传感器，然后通过433频段的发射模块进行无线传输，把采集的温度、湿度、气压值传输到主机上的接收的433频段的模块，然后模块把数据传输给主机，主机解析到采集的温度、湿度、气压值等，主机通过1ED屏显示无线收到的温度、湿度、气压数据。本设计硬件部分由单片机最小系统、电源模块、温湿度传感器，气压传感器、蜂鸣报警电路、液晶显示电路、无线传输电路等。硬件电路设计是在A1tiUmDeSigner软件进行原理图和PCB的绘制完成；软件部分在kei15开发环境中使用C语言编写软件程序，实现了对温度数据等的智能监测，其具有生活化、实用性强的特点。四、研究方案及预期达到的目标研究方案：利用单片机系统、传感器技术、无线传输模块等来设计方案，通过单片机的一些外设电路来采集温度、湿度、气压。预期达到的目标：1 .主机液晶显示屏显示温度、湿度、气压；2 .从机能定时发送采集的温度、湿度、气压；3 .无线模块能稳定传输和接收数据。五、为完成课题已具备和所需的条件在本课题的研究与设计中，在硬件方面，需要了解单片机及传感器的引脚特性，传感器的精度及使用方法，具备电源电路的设计能力，知道怎么对元器件的选型，学习液晶显示屏的相关资料并进行显示驱动程序的编写、无线433频段发射模块的驱动电路的设计，433频段接收模块的传输方式及设计软件的安装和调试。在软件方面需要掌握单片机C语言程序编写。目前，以上内容在大学期间已经掌握了基本理论和方法。经过课程设计的锻炼已经具有开发一些较小系统的经验。但是目前独立完成多个电路整体的设计能力和搭建的整体产品硬件系统的能力和经验还很欠缺。六、预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施：在本课题的研究与设计中，STM32F103是主要控制芯片，使用433频段的无线传输模块的透传模式进行数据传输。最可能遇到如下问题无线传输不出数据，或者无线接收不到数据。解决办法：1 .无线传输模块的天线放到室外，上方不能有金属遮挡物。2 .无线传输数据发送接收不到，排除干扰后，需要断电重启模块。七、进度安排1可行性分析1周2需求分析2周3系统设计3周4系统实现5周5系统测试1周6撰写论文3周八、参考文献1吴显鼎，模拟电路基础，郑州大学出版社2017.2谭浩强,C语言程序设计（第五版）.清华大学出版社2016.3黄飞宇，吴江.单片机与嵌入式系统应用.天津大学出版社2015.4王成江，王安敏，张玉华.单总线数字温度传感器原理及应用J.半导体技术2017.5何忠平,仪器仪表检测技术，高等教育出版社2015.6罗中良，数字电路基础，高等教育出版社2017.7周月霞，DS18B20硬件连接及软件编程J,传感器世界2015.8阎石,数字电子技术基础M.北京：高等教育出版社2015.9谢自美,电子线路综合设计M.武汉：华中科技大学出版社2017.10何立民,单片机应用技术选编M.北京：北京航空航天大学出版社2015.11沈红卫,单片机应用系统设计实例与分析M.北京：北京航空航天大学出版社2015.九、备注系统硬件功能框图:
