基于单片机无线温湿度采集系统

分类：开题报告    更新时间：09-09    来源：网络

 研究目的和意义:

室内温湿监控系统的设计是一个对现实生活非常实用，对学生知识运用非常好的锻炼课题。本课题研究的主要内容是设计制作对室内温湿度的监督与控制，相当于简易空调的制作，

了解空调系统，运用原理设计制作方案；运用物理知识制作控制温湿变化设备；传感器获取外界温湿度参数， 51单片机编程控制，实现智能化设计；并用仿真软件对控制效果进行仿真研究。

    随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。 传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，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；单片机判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，实行措施进行调节；判断异常是否超过预设时间，若超过预设时间，则输出异常信号报警；判断异常是否处理完毕，若处理完毕，解除报警。这样就可以利用控制器对机房温湿度进行监控，从而实现环境温湿度管理的实时性和有效性。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。

 

课题研究现状:人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的实现，很难找出一个与湿度无关的领域来。科技的迅速发展使对温湿度的要求逐渐提高。

　从17世纪初伽利略发明温度计，把玻璃管倒过来，把液体放在管内，把玻璃管封闭进行测量温度。在1659年法国人布利奥把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银作为测量物质，制造了更精确的温度计。瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度，他把水的沸点定为100度，把水的冰点定为0度。而真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。五十年以后，另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。在半导体技术的支持下，20世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。与之相应，根据波与物质的相互作用规律，相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。从此电子温度计随着传感器的发展越来越成熟。

智能温度传感器(亦称数字温度传感器）在20世纪90年代中期问世。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE_）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，温度计也越来越智能化。

而湿度计好像是里安纳度----一个在15世纪在意大利里出生的人---是第一个想出这一个仪器量度出空气中的水蒸气含量的人开始探索的。他将一干燥的棉花放在一个天砰的一侧上。然后他安置一个正是与棉花相同的重量的对象在天砰的另一侧。当干燥的棉花从空气吸收水蒸汽，它变得更重并且这个天砰的这侧开始降落。在两重量之间的不同是湿度的度量标准。 

 

课题研究主要内容、实施方案及创新点:

运用物理知识制作控制温湿变化设备；传感器获取外界温湿度参数， 51单片机编程控制，实现智能化设计；并用仿真软件对控制效果进行仿真研究。

通过网上查询、翻阅图书了解空调系统原理，借鉴前人经验；传感器使用方法；数码管显示可实现系统设计。

 

课题进度安排:

2017.12.28—2018.3.28收集材料熟悉设计要求

2018.3.29---2018.4.15初步设计和仿真

2018.4.16---2018.5.10 撰写毕业论文文稿

2018.5.11---2018.5.20 定稿、打印、装订成册

2018.5.21---2018.5.24 准备毕业答辩

主要参考文献:WWw.EEelW.com

[1]陈汝全.实用微机与单片机控制技术.电子科技大学出版社

[2]沈德金，陈粤初．MCS-51系列单片机接口电路与应用程序实例．北京航空  航天大学出版社 

[3]李志全等.智能仪表设计原理及应用.国防工业出版社

[4]李建民.单片机在温度控制系统中的应用.江汉大学学报 

[5]潘其光.常用测温仪表技术问答.国防工业出版社

[6]刘笃仁、韩保君.传感器原理及应用技术社. 机械工业出版社

[7]杨振江等.智能仪器与数据采集系统中的新器件及应用.西安电子科技大学出版社

[8] 施俊良.室温自动调节原理和应用[M].北京:中国建筑工业出版社

指导教师意见:

    该设计符合电子信息工程相关技术专业培养目标，体现综合训练培养能力的基本要求。相关技术手册资料查阅充分，设计的研究方法和内容有新意，进度安排也很合理。选题的难易适中，工作量也适中。