开题报告---基于51单片机的环境监控系统的设计

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1、无锡太湖学院毕业设计（论文）开题报告题目：基于51单片机的环境监控系统的设计物联网学院自动化专业学号：　　　1225033　　　　学生姓名：汤永孝指导教师：　沈艳霞（职称：教授）（职称：）2015年11月27日课题来源自拟题目科学依据（1）课题科学意义随着经济和社会的不断发展，人们对生活质量要求显著提高。环境温湿度是影响人们生活和身体健康的两个重要环境因素，人们希望能方便快捷的知道自己生活的环境质量状况。虽然目前环境温湿度监测设备种类繁多、应用范围也比较广泛，但体积较大、价格较高，因此，大多数人只有依靠天气预报才能了解到本地区的环境

2、状况。现代社会需要一套体积小、可靠性高、使用简单、价格便宜的环境温湿度监控系统。单片机是一种集成了CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统的集成电路微控制器，随着单片机和集成电路技术的不断提高，出现了很多以单片机为微控制器的低成本、高性能、高可靠性的数据采集系统。本课题基于这种状况，设计了基于51单片机的环境监控系统。（2）环境监控系统的发展趋势现阶段，国内对于温湿度检测使用的检测器件种类繁多、应用范围也比较广泛，但随着单片机和集成电路技术的不断提高，出现了低成本、高性能、高可靠性的单片机数据采集系统。由于目前我国对基于单机片的

3、环境温湿度监控系统的设计研究较少，因此该系统应用还不广泛，数据分析方面也未完成自动化，在未来的环境监控过程中，大型仪器会逐渐向自动化、高智能化、实时在线监控等全自动化方向发展。这种高级技术能大大减少技术人员的监测时间，有效缓解目前技术人员缺少的问题。国外很多国家都非常重视对环境的监测。目前，一些发达国家在环境监测技术方面一般具有两个特点：一是仪器仪表比我国先进，二是监控技术的自动化水平较高[6]。例如在大气、噪声、地表水及污染源等方面的监测技术上，全自动化在线监控的技术非常高，基本上做到了仪器自动进行采样、分析、数据处理及传输；并且

4、能够用大型显示板自动显示某一地区的环境质量状况；同时，在区域环境质量监测技术上还有一些如遥感系统，地理信息系统和卫星定位系统。（3）研究意义传统环境参数的监测需要相关专业的仪器设备，测量设备体积较大，实时性差，精度低，还需花费较大的人力，已不再适应现代经济的快速发展的要求[2]；通过人工不间断测量、记录大量数据的方式来实现环境监测的方式不仅需要耗费大量的人力物力，监控信息也会随着季节的更替变得不准确。本系统采用单片机作为核心控制模块，其重要意义在于：它完全不同于传统控制系统的设计方法和设计思路。传统的控制系统必须依靠大量的模拟电路或

5、者数字电路技术来实现某些硬件的功能，现在可以通过单片机使用软件的方法来实现。这种由软件来替代硬件的控制技术被为微控制技术，是传统控制技术的一次重大突破[3]。研究基于单片机的环境温湿度监控系统能够准确、及时的知道环境温湿度的变化；与传统环境温湿度监控的方式相比，本系统不仅可以节省大量人力物力，且准确度高，集成度高，使用更方便。研究内容①设计基于51单片机的环境监控系统；②实现将采集到的环境温湿度信息以数字信号显示并超限报警；③通过软件编程实现单片机控制，得到本系统设计的单片机程序代码；④能够自定义环境温湿度监控限值，适用在不同的环境

6、下。拟采取的研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析（1）研究方案首先要对单片机控制系统有一定的了解，查找单片机控制系统及该系统所需模块的相关资料，借助仿真软件分析。（2）实验方案通过软件编程编程，系统仿真的方法得到一套环境温湿度监控系统。研究计划及预期成果2016年10月12日-2016年12月25日：按照任务书要求查阅论文相关参考资料，填写毕业设计开题报告书。2016年1月11日-2016年3月5日：填写毕业实习报告。2016年3月8日-2016年3月14日：按照要求修改毕业设计开题报告。2016年3月15日-2016年3月21

7、日：学习并翻译一篇与毕业设计相关的英文材料。2016年3月22日-2016年4月11日：系统软件设计。2016年4月12日-2016年4月25日：编写程序，配合软件仿真。2016年4月26日-2016年5月21日：毕业论文撰写和修改工作。预期成果：能够掌握C语言，掌握51单片机的开发环境与开发步骤，学会51单片机外围芯片的使用，使用C语言编写出本次毕业设计的程序代码一套并通过软件编程确定该系统的程序无误并生成仿真文件供仿真使用，画出该系统的电路连接原理图，通过软硬件结合，得到该系统的仿真结果。特色或创新之处①该课题研究的是基于51单

8、片机的环境监控系统，能够监控环境的温湿度，具有实际意义。外围模块设计要求多，结构复杂，整个设计智能化水平很高。②使用Proteus软件仿真，结果明显，方便修改，能够直观判断程序是否合理。③该系统成本低，使用简单，可行性高，安全可靠。已