溫濕度控制和實時時鐘―開題報告

1、 課 題 名 稱: 溫濕度檢測及實時時鐘軟件設(shè)計 學(xué) 生 姓 名： 指 導(dǎo) 教 師： 所 在 系 部： 專 業(yè) 名 稱： 自動化 2011年 3月8日說 明1根據(jù)南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)工作管理規(guī)定，學(xué)生必須撰寫畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告，由指導(dǎo)教師簽署意見、教研室審查，系教學(xué)主任批準(zhǔn)后實施。2開題報告是畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計（論文）工作前期內(nèi)完成，開題報告不合格者不得參加答辯。3畢業(yè)設(shè)計開題報告各項內(nèi)容要實事求是，逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn)，語言通順，外來語要同時用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞，須注出全稱。4本報告中

2、，由學(xué)生本人撰寫的對課題和研究工作的分析及描述，應(yīng)不少于2000字，沒有經(jīng)過整理歸納，缺乏個人見解僅僅從網(wǎng)上下載材料拼湊而成的開題報告按不合格論。5開題報告檢查原則上在第24周完成，各系完成畢業(yè)設(shè)計開題檢查后，應(yīng)寫一份開題情況總結(jié)報告。畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告學(xué)生姓名學(xué) 號專 業(yè)自動化指導(dǎo)教師姓名職 稱高級實驗師所在系部自動化學(xué)院課題來源自擬課題課題性質(zhì)工程實際課題名稱溫濕度控制及實時時鐘軟件設(shè)計畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容和意義本課題的內(nèi)容：本課題是基于單片機，通過對單片機的學(xué)習(xí)、應(yīng)用，以AT89C系列（AT89C51）芯片為核心，輔以必要的芯片（SHT11、DS12877）和電路，設(shè)計了一個溫濕度檢測及

3、實時時鐘，通過數(shù)碼管能夠準(zhǔn)確顯示時間、溫度、濕度，調(diào)整時間，從而到達(dá)學(xué)習(xí)、設(shè)計、開發(fā)軟、硬件的能力。具體內(nèi)容包括：1、用51匯編程序編制采集溫度變化的數(shù)字量，檢測實時溫度；2、用51匯編程序編制串行通信程序，修改并行時鐘的實時時間；3、用51匯編程序編制并行時鐘讀取程序，檢測實時時鐘；4、用51匯編程序編制顯示程序，顯示實時溫度，濕度及時間。本課題的意義：隨著社會的發(fā)展，人們對時間和環(huán)境中的溫度及濕度的要求越來越高，尤其在日常的生活中和人們的生活和健康有著緊密的聯(lián)系，特別是當(dāng)人們乘坐公共交通工具時，溫濕度以及實時時間和人們的出行都有著密切的聯(lián)系。隨著電子技術(shù)和微型計算機的迅速發(fā)展，微機測量和控

4、制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。 采用單片機來對溫度進行控制，不僅具有控制方便、組態(tài)簡單和靈活性大等優(yōu)點，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。 文獻綜述根據(jù)課題要求，設(shè)計一個溫濕度檢測及實時時鐘軟件程序，查找相關(guān)文獻包括：文獻1 系統(tǒng)、全面地介紹了MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)的基本原理、系統(tǒng)擴展和設(shè)計方法。本書參考了單片機開發(fā)應(yīng)用的新成果，結(jié)合應(yīng)用實例，闡述系統(tǒng)的擴展和組成方法，實用性強。內(nèi)容包括MCS-51單片機組成結(jié)構(gòu)與工作原理、指令系統(tǒng)與程序設(shè)計、外部功能擴展與接口技術(shù)、應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試、提高可靠性和抗干擾的措施以及應(yīng)用實例剖析等。文獻2 主

5、要介紹MCS-51系列單片機的基本原理、程序設(shè)計、外圍接口技術(shù)和C51程序設(shè)計基礎(chǔ)。本書包括了單片機及其應(yīng)用課程教學(xué)文獻綜述的基本內(nèi)容，同時結(jié)合單片機應(yīng)用的新技術(shù)和新器件的發(fā)展給出大量例題，為讀者提供了單片機基本程序設(shè)計、定時器、中斷、并行和串行IO接口、IZC總線應(yīng)用、并行和串行AD、DA接口應(yīng)用和C51基本程序設(shè)計基礎(chǔ)等應(yīng)用實例，具有很強的實用性。文獻3 詳細(xì)講解了ncs-51單片機的原理及應(yīng)用。內(nèi)容包括單片機概述，硬件結(jié)構(gòu)，指令系統(tǒng)及程序設(shè)計，定時器/計數(shù)器，中斷系統(tǒng)，串行通信，擴展存儲器技術(shù)，i/o口擴展設(shè)計，與鍵盤、顯示器、打印機的接口，與AD、DA轉(zhuǎn)換器的接口等，最后還介紹了應(yīng)用系

6、統(tǒng)設(shè)計，并以實例的形式加以說明。文獻4 本書介紹傳感器與單片機接口電路的硬件設(shè)計以及軟件設(shè)計，以新穎、實用、完整和典型的原則，詳細(xì)講述了傳感器的分類、工作原理以及傳感器與單片機的接口電路設(shè)計。在闡述中不僅突出了傳感器的基本概念、傳感器與單片機接口的基本方法，還特別給出了具體的應(yīng)用實例。這些應(yīng)用實例選用常用傳感器為對象，詳細(xì)給出了傳感器接口的具體硬件電路和軟件程序設(shè)計方法。文獻5 從應(yīng)用的角度，詳細(xì)地介紹了MCS-51單片機的硬件結(jié)構(gòu)、指令系統(tǒng)、各種硬件接口設(shè)計、各種常用的數(shù)據(jù)運算和處理程序及接口驅(qū)動程序的設(shè)計以及MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計，并對MCS-51單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中的抗干擾技術(shù)

7、以及各種新器件也作了詳細(xì)的介紹。文獻6 介紹了51單片機的軟硬件基礎(chǔ)，重點通過一系列工程應(yīng)用實例，詳細(xì)介紹了單片機的軟硬件開發(fā)和調(diào)試方法，包括自制單片機編程器的方法，單片機的串口通信、定時/計數(shù)器、鍵盤輸入、LED和LCD顯示器等內(nèi)外資源的使用和編程。文獻7 介紹了以單片機為核心的配以輸入，輸出，顯示，控制等外圍電路和軟件的單片機應(yīng)用系統(tǒng)，能實現(xiàn)一種或多種功能的實用方法。單片機是由硬件和軟件組成，硬件是應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對資源進合理調(diào)配和使用，從而完成應(yīng)用系統(tǒng)要求的任務(wù)。以及Protel 99 電路圖繪圖軟件的使用方法。通過具體事例講解A/D轉(zhuǎn)換器和相關(guān)接口的應(yīng)用，單片機指

8、令系統(tǒng)的應(yīng)用，使用匯編語言進行單片機開發(fā)的技術(shù)和方法。文獻8 以MCS-51系列單片機為機型，介紹了單片機的基礎(chǔ)知識、基本結(jié)構(gòu)、51指令系統(tǒng)、中斷、定時器/計數(shù)器、串行通信、C51程序設(shè)計、單片機的擴展應(yīng)用實例及抗干擾設(shè)計等知識。詳細(xì)介紹了常用的文獻綜述串行口器件的系統(tǒng)擴展技術(shù)，及串行接口A/D,D/A轉(zhuǎn)換器的特性、接口技術(shù)和具體應(yīng)用、應(yīng)用編程技術(shù)。還介紹了今年來廣泛應(yīng)用的帶有閃速儲存器的AT89C2051單片機。文獻9 介紹了我國目前應(yīng)用較多的MCS-51系列單片機應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計原理及實際應(yīng)用。主要介紹了51單片機內(nèi)部結(jié)構(gòu)，中央處理器，CPU時序及引腳功能，存儲器的結(jié)構(gòu)及I/O接口及有關(guān)單片

9、機的指令系統(tǒng)，重點介紹MCS-51指令的尋址方式，使用要點和操作過程，并以圖示加以說明，并介紹了51系列單片機的中斷與定時系統(tǒng)，包括中斷的概念，中斷源和中斷控制，外部中斷源的擴展以及中斷系統(tǒng)中應(yīng)該注意的問題。詳細(xì)介紹了定時器/計數(shù)器的結(jié)構(gòu)、工作方式，并結(jié)合例介紹MCS-51系列單片機的定時器、計數(shù)器在各種工作方式下的擴展應(yīng)用和串行口功能與結(jié)構(gòu)，詳細(xì)分析了串行口的使用方法。文獻10 主要介紹溫濕度傳感器的主要型號（SHT11），SHT11是瑞士Senserion公司推出的一款數(shù)字溫濕度傳感器芯片。該芯片廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)、汽車、消費電子、自動控制等領(lǐng)域。通過學(xué)習(xí)，對SHT11的性能特點、各引腳功

10、能、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理有了一定的了解。文獻11 介紹時鐘芯片的主要型號（DS12877）和特點，主要特點（可作為計算機的時鐘和日歷，在沒有外部電源的情況下課工作10年，用二進制碼或BCD碼代表日歷和鬧鐘的信息）,各管腳及其功能（ADO-AD7、MOT、SQW）。通過學(xué)習(xí)，對該芯片有初步了解。文獻12 介紹了TTL集成電路的特點、引出端排列、邏輯符號、邏輯圖、功能表及主要的開關(guān)參數(shù)，同時還介紹高速CMOS集成電路的特點、引出端排列、邏輯符號、邏輯圖、功能表及主要的開關(guān)參數(shù)。參考文獻1 南建輝等.MCS-51單片機原理及其應(yīng)用實例.北京：清華大學(xué)出版社.20042 雷曉平等.單片機原理及應(yīng)用. 北

11、京：機械工業(yè)出版社.20013 唐俊翟等.單片機原理與應(yīng)用. 北京：冶金工業(yè)出版社.20034 來清民等.傳感器與單片機接口及實例. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社.20085 張毅剛.MCS-51單片機應(yīng)用設(shè)計.哈爾濱：哈工大出版社.20046 唐繼賢.51單片機工程應(yīng)用實例. 北京：北京航空航天大學(xué)出版 社.2009 文獻綜述7 常敏.51單片機應(yīng)用程序開發(fā)與實踐. 北京：北京電子工業(yè)出版社.2009 8 胡輝.單片機原理及應(yīng)用設(shè)計. 北京：中國水利水電出版社.20059 王法能.單片機原理及應(yīng)用. 北京：北京科學(xué)出版社.200410 溫度傳感器應(yīng)用手冊11 DS12887應(yīng)用手冊12 TT

12、L高速CMOS手冊研究內(nèi)容首先根據(jù)原始數(shù)據(jù)，設(shè)計應(yīng)用程序，具體內(nèi)容包括：1、用51匯編程序編制采集溫度變化的數(shù)字量，檢測實時溫度；2、用51匯編程序編制串行通信程序，修改并行時鐘的實時時間；3、用51匯編程序編制并行時鐘讀取程序，檢測實時時鐘；4、用51匯編程序編制顯示程序，顯示實時溫度，濕度及時間；5、編制程序流程圖。研究計劃第1周 熟悉課題的基本要求：雙單片機系統(tǒng)，分別完成溫濕度采樣及顯示處理；設(shè)計車前、車頂、和車內(nèi)溫濕度傳感器接口；設(shè)計串行通信接口，修改并行時鐘的實時時間；設(shè)計并行時鐘讀取電路，完成時鐘的修改及讀?。辉O(shè)計LED顯示電路，完成溫濕度及實時時間的顯示；第2周 查找有關(guān)單片機、

13、溫濕度傳感器、時鐘芯片、LED顯示電路等資料；第3周 了解AT89C2051、AT89C52、SHT11、DS12887各個引腳功能；第4周 分別對LED顯示模塊、溫濕度檢測模塊、時鐘芯片模塊等設(shè)計軟件程序；第5周 分別對LED顯示模塊、溫濕度檢測模塊、時鐘芯片模塊等模塊化電路調(diào)試；第6周 根據(jù)設(shè)計、調(diào)試完成的模塊運用protel99進行原理圖設(shè)計；第7周 根據(jù)原理圖進行印制電路板設(shè)計；第8周 編寫程序流程圖；第9周 硬件及軟件調(diào)試；第10周 硬件、軟件聯(lián)調(diào)；第11周 寫畢業(yè)設(shè)計論文（摘要翻譯）；第12周 寫畢業(yè)論文（初稿）；研究計劃第13周 寫畢業(yè)論文（指導(dǎo)、修改）；第14周 畢業(yè)設(shè)計答辯。特色與創(chuàng)新本設(shè)計以AT89C51單片機為主要核心結(jié)合溫濕度傳感器（SHT11）時鐘芯片（DS12887），設(shè)計溫濕度控制及實時時鐘系統(tǒng)。采用單片機來對溫度進行控制，不僅具