1、本科毕业设计 (论文 )开题报告 电子信息 工程 基于 51 单片机的 CC1100 无线温湿度采集系统设计 一、课题研究意义及现状 温湿度与生产及生活密切相关 ,像仓库、农田、塑料大篷以及其他生产过程，湿度过大会引起霉变和变质；温度变化会影响品质；精密仪器、半导体器件，温度过高或者湿度过大会导致性能降低，另外，人们的生活质量提高，对室内环境的高要求也需要对温湿度的适时监控，由此可见，温湿度的测量应用范围是很广的。以往的温湿度传感器都是有线方式传送数据，线路冗余复杂，不适合大范围或者异地多数量放置，连线成本高，线路的老化问 题也影响了其可靠性。随着大量、廉价和高度集成的无线模块的普及，以及其它
2、无线通信技的运用，实现无线的高效温湿度测量已经成为现实。 随着经济发展，各行各业需要监测湿温度的场合越来越多。现有的湿温度监测系统多是采用有线传输，不仅要敷设大量的电缆，而且电源线，控制线，信号线混在一起，可能会出现相互之间的干扰。尤其是当监测点过多时，布线复杂，有线传输的问题会更严重。因此需要建立一套稳定可靠，管理科学，高效率的湿温度监测系统。 二、课题研究的主要内容和预期目标 主要研究内容 要求采用 MCS51 单片机和 CC1100 无线 通信模块完成温湿度数据采集和无线通信的功能。温湿度采集的启动由上位机节点进行控制，可以采用按键方式 。 1.硬件系统框图 2.单片机的选择。 AT89
3、S52 单片机 STC89C52 单片机 本设计我采用 STC89C52 单片机。 STC89C52 是一种低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗定时器，内置 4KB EEPROM， MAX810 复位电路，三个 16 位定时器 /计数器，一个 6 向量 2 级中断结构，全双工串行口。另外 STC89X52
4、可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式下， CPU 停止工作，允许RAM、定时器 /计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下， RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35Mhz，6T/12T 可选。 和 Atmel 的对比 ： STC89C52RC 单片机： 8K 字节程序存储空间 ； 512 字节数据存储空间 ； 内带 4K 字节EEPROM 存储空间；可直接使用串口下载 。 AT89S52 单片机： 8K 字节程序存储空间； 256 字节数据存储空间；没有内带 EEPROM存储空间 。 3.传感器
5、元件的选择。 采用温湿度传感器 DHT11， DHT11 数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术 ， 确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。 同时是一款 数字温湿度传感器 ，这样方便了数据的传送和处理 。 4.无线模块的选择 本设计选择使用 CC1100 微功率无线 数传模块，采用 Chipcon 公司的高性能 CC1100无线通信芯片，最大传输数率达 500kbps，并可软件修改波特率，开阔地传输距离达到 300-500米，具有无线唤醒等功能，灵敏度达到 -110dBm，可靠性高，可广泛应用于各种场合的短距离无线通信
6、 等 领域 5. 键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。 下位操作比较简单，不需要太多按键，只设计了复位按键和两个功能按键。 采用蜂鸣器做一个简单报警电路，当温湿度超过设定的数值时，蜂鸣器鸣叫。 软件使用 Keil uVISION3 开发环境来开发单片机程序。包含 所有程序采用模块化设计，包括 DHT11 温湿度数据采集子程序、单片机系统的实时时钟、数据存储和串口通讯子程序、警报子程序以及 CC1100 无线收发子程序 3 大模块。 上位机操作界面， 上位机基 VC 开发应用程序，来实现对下位机的控制，节点选择以及对接收到数据的动态显示、储存、分析和处理。 在下位机用 4 个数码管简单的
7、显示传感器采集到的数据，两个功能键实现温湿度显示的切换。 6.画出电路图。 7.购买相关模块器件进行实物制作及调试。 预期目标 通过单片机学习板加装无线模块完成温湿度数据传输与接收、显示。 三、课题研 究的方法及措施 1 调查研究设计内容，进行理论分析； 2 通过查询图书资料以及相关文献、文档，了解控制系统设计的方案。 3 与指导老师讨论，与同学共同分析和探讨所要设计的内容含义等； 4 理论结合实际，对设计方案进行整体分析研究，得出结论； 5 写出毕业论文，仔细检查修改； 6 指导老师检查，错误的修改直到完成设计。 四、课题研究进度计划 第一学期第 6 周 -第一学期第 11 周：阅读相关文献
8、并撰写文献综述，完成外文文献的翻译，完成开题报告。 第一学期第 12 周 -第一学期第 17 周：掌握毕业设计课题基本内容并进行 实际电路板验证。 第一学期第 18 周 -第二学期第 1 周：撰写毕业设计论文，完成初稿。 第二学期第 2 周 -第二学期第 5 周：对毕业论文进行修改，完成最终稿。 第二学期第 6 周 -第二学期第 8 周：上交毕业设计相关文档，准备好答辩 ppt。 五、参考文献 1 基于单片机的无线温湿度测量系统的设计和实现 J. 黄双成 ， 张秋红著 2007.5 期 2 传感器原理及应用 赵燕 著 北京大学出版社 2010.2. 第 7 章 热电式传感器 3 AD590 芯
9、片资料手册 5 单片机原理及应用系统设计 胡亚琦 著 .西安电 子科技大学出版社 2010.9: 15-15 6 C51 单片机技术教程 田希晖，薛亮儒 著 . 人民邮电出版社 2009.12： 1-1 7 宏晶科技 STC89C51RC RD+系列单片机器件手册 EB OL 9 无线网络射频工程硬件天线和电波传播 . 多布金著 . 人民邮电出版社 2008.10： 11-17 10 无线通信模块设计与物联网应用开发 . 夏华著 . 电子工业出版社 2010.6:2-3 11 射频收发芯片 CC1100及其应用机械工程与自动化 邓专，陈维王春麟 2010.8:168-168 13 Wireless Technology:Applcations， Management and Security. Steven Powell J.P.Shim 出版社 Springer 2009.11 14 潘旭兵，林中基于 CC1100 的无线手持终端的设计 J电子技术应用， 2007.10 期 15 User Interface Design for Programmers . Joel Spolsky .2008.10
