1、重慶郵電大學移通學院畢業設計 (論文)教學檔案 題 目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 系 別 自動化系 專 業 名 稱 自動化 班 級 05121103 學 生 學 號 0512110304 學 生 姓 名 楊永璽 指導教師(職稱學位) 羅楊（助教） 完 成 時 間 2015年6月 最 終 評 定 成 績 重慶郵電大學移通學院教務處制二一五 年 六 月 12目 錄 1. 重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文)任務書12. 重慶郵電大學移通學院畢業設計 (論文)開題報告23. 重慶郵電大學移通學院畢業設計（論文）教師指導記錄54. 重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文) 基本情況65. 重慶郵電大

2、學移通學院畢業設計(論文) 指導教師評語表76. 重慶郵電大學移通學院畢業設計 (論文) 評閱意見表87. 重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文) 答辯記錄表98. 重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文)答辯委員會意見11重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文)任務書設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 系別 自動化系 專業 自動化 班級 05121103 指導教師 羅楊 職稱 助教 聯系電話教師單位 自動化系 下任務日期_ 2014_年_12_月_28_日 主 要 研 究 內 容 、 方 法 和 要 求1、 設計一個室內溫濕度控制系統，系統需要

3、實現以下功能：（1） 采用單片機為控制核心電路；（2） 可設定溫度和濕度的監控值，并可在不同時段設置不同監控值；（3） 利用LCD實時、準確的顯示溫度和濕度值；（4） 當溫度或者濕度超過設定值時，可自動報警；2、 設計硬件電路原理圖。3、 焊接并調試硬件電路。4、 編譯軟件程序，軟硬件結合調試，完成系統功能，系統能獨立運行。 進 度 計 劃1、2014年12月至2015年3月，查找相關資料，設計硬件原理圖，設計仿真程序大致框架；2、2015年3月至2015年4月，完成硬件電路焊接，編寫軟件控制程序并調試；3、2015年4月至2015年5月，系統調試，完成相關功能，撰寫畢業論文。 主 要 參 考

4、 文 獻1、 胡漢才.單片機原理及其接口技術.北京：清華大學出版社，2004.2.2、 胡漢才.單片機在電子電路設計中的應用.北京：清華大學出版社，2006.3、 馬忠梅.單片機的C語言應用程序設計.北京：北京航空航天大學出版社，2001.指導教師簽字： 2015年1月 2日教研室主任簽字： 2015年 1 月 3日備注：此任務書由指導教師填寫，并于畢業設計(論文)開始前下達給學生。重慶郵電大學移通學院畢業設計 (論文)開題報告設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 系別 自動化系 專業 自動化 班級 05121103 研究基本內容、擬解決的主要問題這次畢業設計選題

5、的目的主要是讓生活在信息時代的我們，將所學知識應用于生產生活當中，掌握系統總體設計的流程，方案的論證，選擇，實施與完善。通過對溫度控制通信系統的設計、制作、了解信息采集測試、控制的全過程，提高在電子工程設計和實際操作方面的綜合能力，初步培養在完成工程項目中所應具備的基本素質和要求。培養研發能力，通過對電子電路的設計，初步掌握在給定條件和要求的情況下，如何達到以最經濟實用的方法、巧妙合理地去設計工程系統中的某一部分電路，并將其連接到系統中去。提高查閱資料、語言表達能力和理論聯系實際的技能。 當今社會溫濕度的測量與控制系統在生產與生活的各個領域中扮著越來越重要的角色，大到工業冶煉，物質分

6、離，環境檢測，電力機房，冷凍庫，糧倉，醫療衛生等方面，小到家庭冰箱，空調，電飯煲，太陽能熱水器等方面都得到了廣泛的應用，溫度控制系統的廣泛應用也使得這方面研究意義非常的重要。綜述與本課題的國內外相關領域的研究現狀、發展趨勢、研究方法及應用領域等   國外對溫濕度控制技術研究較早，始于20世紀70年代。先是采用模擬式的組合儀表，采集現場信息并進行指示、記錄和控制。80年代末出現了分布式控制系統。目前正開發和研制計算機數據采集控制系統的多因子綜合控制系統。現在世界各國的溫濕度測控技術發展很快，一些國家在實現自動化的基礎上正向著完全自動化、無人化的方向發展。我國對于溫濕度測控技術

7、的研究較晚，始于20世紀80年代。我國工程技術人員在吸收發達國家溫濕度測控技術的基礎上，才掌握了溫濕度室內微機控制技術，該技術僅限于對溫濕度的單項環境因子的控制。我國溫濕度測控設施計算機應用，在總體上正從消化吸收、簡單應用階段向實用化、綜合性應用階段過渡和發展。在技術上，以單片機控制的單參數單回路系統居多，尚無真正意義上的多參數綜合控制系統，與發達國家相比，存在較大差距。我國溫濕度測量控制現狀還遠遠沒有達到工廠化的程度，生產實際中仍然有許多問題困擾著我們，存在著裝備配套能力差，產業化程度低，環境控制水平落后，軟硬件資源不能共享和可靠性差等缺點。在今后的溫控系統的研究中會趨于智能化，集成化，系統

8、的各項性能指標更準確，更加穩定可靠。 應用領域非常的廣泛，冷凍庫，糧倉，儲罐，電信機房，電力機房，電纜線槽等測溫和控制領域。軸瓦，缸體，紡機，空調等狹小空間工業設備測溫和控制。汽車空調，冰箱，冷柜以及中低溫干燥箱等。太陽能供熱，制冷管道熱量計量，中央空調分戶熱能計量等。本課題研究的主要內容和采用的研究方案主要內容： 本課題研究的主要內容是設計制作一個可以數字顯示被測溫濕度和控制溫濕度的溫濕度測量與控制器，主要工作有：電路設計，電路仿真，實際電路制作和實現。   研究方案： 1：溫度測量部分  采用智能溫度傳感器DS

9、18B20。DS18B20是一線溫度傳感器。所謂“一線”是指DS18B20只用一條線進行輸入輸出，因而與之接口的微處理器也只需要一條口線與之通信。它不需要任何外圍元件即可檢測溫度，并轉換成數字量傳給上位機（微處理器）。DS18B20測量溫度范圍為-55+125攝氏度。在-10+85攝氏度范圍內，精度為+0.5攝氏度。現場溫度直接以“一線總線”的數字方式傳輸，大大提高了系統的抗干擾性，適合在惡劣環境的現場進行溫度測量。DS18B20具有測溫系統簡單，測溫精度高，連續方便，占用口線少等優點。它可以使硬件開銷降到最低點，并且內部包含存儲器，單片機通過向DS18B20發啟動命令使之進行一次溫度測量，D

10、S18B20將轉換結果存在便箋式存儲器中，便于單片機隨時讀取數據。 因此，智能溫度傳感器DS18B20具備測溫誤差小，分辨力高，抗干擾能力強，能遠程傳輸數據，用戶可設定溫度上、下限，具有越限自動報警功能，并且帶串行總線接口，適配各種微控制器等優點。  2. 濕度度測量部分  在測量室內濕度的時候有很多辦法可以用到，其基本原理大體相同。現在很多高分子電容器被廣泛應用，其中HS1101作為具有代表性的一種高分子市民電容傳感器在高分子薄膜上形成電容，這種傳感器吸附周圍環境中的水分時介電系數會發生相應的變化，因為介電系數會隨著室內濕度的變化而

11、不斷的變化，所以在測量過程中很方便，我們只需要測量出電容的數值，就可以清楚的得到相對濕度，因為HS1101具有互換性、長期穩定性、測量精度高以及響應時間快等特點，可以應用于一些大型環境檢測中，比如糧倉內的溫度控制、車廂內空氣以及機房等主要場所空氣質量的控制，在很多需要濕度補償的環境中HS1101也被廣泛的被應用。預期可以實現 1.被測溫度和控制溫度均可數字顯示；2. 溫范圍55125，在-10+85時精度為±0.5； 3. 相對濕度在0%100%RH范圍內, 平均靈敏度為0.34pF/%RH；4. 溫濕度超過額定值時，產生聲、光報警信號。 本課題研究的重

12、點及難點 研究重點及難點本課題需要解決的主要問題包括硬件電路設計和軟件程序編寫兩個問題。系統硬件部分主要包括溫濕度采集和監測電路、按鍵控制、主控制器、電源電路、顯示電路以及報警電路。具體表現在以下幾點： 1. 傳感器、信號放大、信號轉換、數字顯示等知識的理解和應用。 2. 電路設計的科學性，參數計算的準確度，元器件選擇的規范；3.DS18B20單總線的時序合理編寫。4.數碼管動態顯示原理以及編程。5.繼電器驅動電路的選擇和調試6. C語言的編寫使用，仿真軟件的學習，仿真電路的設計和實現。7. 溫濕度測量與控制器硬件電路的設計，原理圖的繪制，溫濕度測量與控制器電路板

13、的焊接。 本課題有關參考文獻資料 參考文獻 1.胡漢才.單片機原理及其接口技術.北京：清華大學出版社，2004.2.2.胡漢才.單片機在電子電路設計中的應用.北京：清華大學出版社，2006.3.馬忠梅.單片機的C語言應用程序設計.北京：北京航空航天大學出版社，2001.4.童白詩.電子線路基礎M.北京:清華大學出版社.1995.103-1865.張毅剛.單片機原理及應用M.北京:高等教育出版社,2005,298302. 進 度 計 劃1、2014年12月至2015年3月，查找相關資料，設計硬件原理圖，設計仿真程序大致框架；2、2015年3月至2015年4月，完成硬

14、件電路焊接，編寫軟件控制程序并調試；3、2015年4月至2015年5月，系統調試，完成相關功能，撰寫畢業論文。學生承諾我保證按照任務書和開題報告要求，按時、按質、按量完成畢業設計（論文）工作。學生簽字： 2015年 3 月 10日指導教師意見指導教師簽字: 2015年 3 月 15 日備注：此報告應根據下達的畢業設計(論文)任務書，在指導教師的指導下由學生獨立撰寫，并于畢業設計(論文)開始后一周內完成。重慶郵電大學移通學院畢業設計（論文）教師指導記錄設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 系別 自動化系專業 自動化 班級 05121103 指導教師 羅楊 職稱 助教

15、 聯系電話指導教師所在單位 重慶郵電大學移通學院自動化系 指導教師的指導過程記錄1、接到選題名單后將該論文的具體任務以及需要注意事項講解給該同學，讓他對該論文設計內容充分了解，提供參考文獻，給予時間確定基本思路，并予以修改指正。2、安排學生具體的外文翻譯任務和論文的開題報告的修改。3、指導學生的論文設計，修改論文的章節大綱。4、對論文中應該注意的一些細節，格式問題詳細的做了介紹，以及確定論文的章節安排。5、檢查論文設計內容，提出了該論文存在的問題，查看了學生焊接的實物，驗證其功能。6、最后定稿對總體論文的檢查以及格式的修改。 2015 年 5 月 20 日一稿指導過程

16、及意 見目錄的格式以及章節的編排思路稍微有點問題，應該先對整個論文題目的發展現狀以及它的研究意義放在第一章節，接下來就是第二章的總體設計思路展示，到第三章進行自己的硬件電路連接和設計，第四章節做軟件編程。第五章進行整個系統的仿真以及實物圖的連接，最后一章總結，這樣思路整體很清晰。 2015 年 5 月 4 日二稿指導過程及意見 整體的論文基本可以成型，前四章的文字敘述和研究以及電路圖的設計和思路都沒有問題，完全符合本設計的要求，主要就是建議自己做好整個系統的仿真以及實物圖的連接工作。 2015 年 5 月11 日定稿指導過程及意見對整體的論文完整的瀏覽，從內容的設計及格式都要完整而且正確，系統

17、的仿真要在答辯中進行演示，實物功能要完整并能正常演示。 2015 年 5 月 20 日重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文) 基本情況設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 性別 男 專業 自動化 班級 05121103 畢業論文設計主要內容簡介確定了溫濕度監控系統的總體設計方案，包括系統的硬件、系統電路設計以及系統軟件設計等方面。利用單片機結合傳感器技術而開發設計了這一溫濕度監控系統。對傳感器理論單片機實際應用有機結合進行了研究，詳細地講述了溫濕度采集過程，以及它們的工作原理。電路及軟件設計方面，利用C語言進行編程，Protues進行仿真，并且焊接了實物連接圖，對每

18、個部分的功能、實現過程做了詳細的介紹。整個系統的核心是進行溫濕度監控。傳感器能將各種物理量、化學量和生物量等信號轉換為電信號，使得人們可以利用單片機和計算機實現自動測量溫濕度，本論文主要闡述了基于STC89C51單片機的室內溫濕度系統的設定原理、主要電路及軟件設計等。該系統采用STC89C51單片機作為控制器，DS18B20作為采溫電路，HS1101作為采濕電路，用LCD1602進行數字量的顯示，此外增加了按鍵電路，可以通過人為的控制室內溫濕度變化和調整，同時還設計了蜂鳴器報警電路對室內溫濕度值的報警功能，溫濕度過高或者過低都會引起蜂鳴器做出報警。軟件方面分模塊進行編寫，完整的結合主流程一起實

19、現了整個室內溫濕度的監控。系統主要功能如下：1.對溫濕度進行測量2.溫度及濕度的顯示3.溫度及濕度超出設定范圍時發出報警信號4.設定溫度及濕度設定值5.人為的通過按鍵來調節室內溫濕度 學生簽字：_ 2015年 5月 20 日關鍵詞 STC89C51單片機 溫度傳感器 濕度傳感器 室內 重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文) 指導教師評語表設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 系別 自動化 專業 自動化 班級 05121103 指導教師 羅楊 職稱 助教 聯系電話指導教師所在單位 重慶郵電大學移通學院自動化系 評定內容學習態度任務完成情況論文

20、寫作質量外語水平總評評分標準20分45分25分10分100分評定得分184224892指導教師評語該論文實現了基于單片機的室內溫濕度監控系統，選題具有學術研究意義。文章思想正確，方案合理，結論正確，內容完整，層次結構安排科學，主要觀點突出，邏輯關系清楚。語言表達流暢，敘述清楚，英文文獻的譯文意思基本正確，文字通順。畢業設計工作表明該生掌握了扎實的基礎知識和寬廣的專業知識，分析、解決問題的能力較強，能全面收集關于系統設計的資料，全面分析系統設計的問題，綜合運用知識能力較強。該論文達到本科畢業設計要求，同意該生參加論文答辯。 指導教師簽字： 2015年5月 22日重慶郵電大學移通學院畢業設計 (論

21、文) 評閱意見表設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 系別 自動化 專業 自動化 班級 05121103 評閱教師 余冬 職稱 中級工程師 聯系電話評閱教師所在單位 重慶郵電大學移通學院自動化系 評 價 項 目評分標準評定得分選題質量01選題符合專業培養目標，體現綜合訓練基本要求302802題目難易度03題目工作量04理論意義或實際價值能力水平05查閱文獻資料能力403706綜合運用知識能力07研究方案的設計能力08研究方法和手段的運用能力09外文應用能力成果質量10文題相符302611寫作水平12寫作規范13篇幅14成果的理論或實際價值

22、評閱人評定總成績91評語該論文實現了基于單片機的室內溫濕度監控系統。論文思想正確，方案合理，論述充分。論文文字通順，表達清楚，結構完整，圖紙正確整潔，英文文獻的譯文意思正確。畢業設計工作表明了該生掌握了扎實的基礎知識和寬廣的專業知識，分析、解決問題的能力較強。該論文完全達到本科畢業設計要求，同意該生參加論文答辯。評閱人簽字 2015年 5 月 24 日重慶郵電大學移通學院畢業設計(論文) 答辯記錄表設計(論文)題目 基于單片機的室內溫濕度監控系統 學生姓名 楊永璽 系別 自動化 專業 自動化 班級 05121103 指導教師 羅楊 指導教師職稱 助教 答辯組別 第七組 答辯地點 5301 答辯

23、時間 5.27 學生對設計（論文）自述情況：本論文設計對以下幾個方面進行了研究：首先做了自我介紹，然后感謝各位老師參加自己的答辯，接下來對本論文進行了總體的概括，論文只要分六個章節來完成，第一章重點講述了糧倉發展的歷史和現狀；第二章對整個系統的沿研究方案進行了詳細的說明；第三章是對硬件的設計，主要包括溫濕度采集電路、顯示電路、按鍵電路、報警電路的設計；第四章對軟件進行講解，主要包括整體的流程圖，溫濕度流程、報警系統的流程以及按鍵系統流程做了詳細的解說；第五章重點是對前面研究成功的仿真和實現，通過protues進行了軟件的仿真，才用實物圖展示了系統功能的實現。最后是結束語。 提問及學生答辯情況記

24、錄：提問一：溫濕度是怎么控制顯示器的顯示功能的呢？答 辯：首先溫度采集電路用到的是DS18B20，濕度采集電路用到的是HS1101，這是兩個輸入端，而LCD1602是液晶顯示端，有輸入必有輸出，溫濕度采集電路在主芯片STC89C51中經過放大器的放大以及轉換器的轉換，把采集到的模擬信號發送到液晶顯示屏，最后通過LCD1602進行數字量的顯示，從而答案到了整體顯示功能的實現和控制，謝謝老師。提問二：在顯示模塊中，你為什么要用到滑動變阻器R和電阻R0呢？有什么作用或者目的呢？答 辯：首先在顯示電路的設計中，我在仿真的時候發現顯示屏幕亮度不夠，而且電路不穩定，我檢查了整個電路發現，如果在顯示模塊電路中加一個滑動變阻器R它可以調節液晶顯示屏幕的亮度，而電阻R相應的就會起到保護整個顯示電路的功能，謝謝老師。提問三：你的軟件編程是怎么來實現的？答 辯：首先我是在把硬件電路設計完整的情況下，對應的設計整體的軟件，其次對整體工作流程進行編寫程序，然后分模塊進行對溫濕度采集甸路，按鍵電路，報警電路等進行程序編寫，最后達到整體的軟件和硬件相結合的過程