开题报告：基于蓝牙的无线温度采集系统设计

开题报告：基于蓝牙的无线温度采集系统设计
毕业设计（论文）开题报告
自动化
基于蓝牙的无线温度采集系统设计
一、选题的依据及意义：
在工农业生产中，对于采集数据的传输大多采用有线方式，因为有线方式的传输距离、数据传输速率以及抗干扰能力都要优于无线方式；然而对于在野外或者不便于铺设线缆的地区进行数据采集传输时，采用有线方式就受到了限制。

针对这一特点，设计了采用无线传输方式的无线数据采集监测系统。

该系统采集主要以Atmel公司的AT89C51单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数据的无线传输。

AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机，片内带有一个8KB的可编程／可擦除／只读存储器。

无线收发一体数传蓝牙模块DHT11芯片性能优异，在业界居领先水平，它包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

在本文中，主要说明单片机和无线数据收发蓝牙模块的组合，形成单片机的无线数据传输系统，与微机进行无线数据传输。

包括：如何针对系统的需求选择合适的无线数据传输模块器件，如何根据选择的器件设计外围电路和单片机的接口电路，如何编写控制无线数据传输器
件进行数据传输的单片机程序，并简要介绍数字温度传感器的应用。

二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：
国内外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。

目前社会上温度控制大多采用智能调节器，国产调节器分辨率和精度较低，温度控制效果不是很理想，但价格便宜，国外调节器分辨率和精度较高，价格较贵。

日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪
器仪表．并在各行业广泛应用。

它们主要具有如下的特点：一是适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；--是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；三是能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；四是温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛；五是温控器普遍具有参数自整定功能。

借助计算机软件技术，温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能。

有的还具有自学习功能，能够根据历史经验及控制对象的变化情况，自动调整相关控制参数，以保证控制效果的最优化；六是具有控制精度高、抗干扰力强、鲁棒性好的特点。

目前，国内外温度控制系统及仪表正朝着高精度、智能化、小型化等方面快速发展。

近年来，温度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何保证快速实时地对温度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温度场进行较精确的控制，仍然是目前需要解决的问题。

温度测控技术包括温度测量技术和温度控制技术两个方面。

在温度的测量技术中，接触式测温发展较早，这种测量方法的优点是:简单、可靠、低廉、测量精度较高，一般能够测得真实温度;但由于检测元件热惯性的影响，响应时间较长，对热容量小的物体难以实现精确的测量，并且该方法不适宜于对腐蚀性介质测温，不能用于超高温测量，难于测量运动物体的温度。

另外的非接触式测温方法是通过对辐射能量的检测来实现温度测量的方法，其优点是:不破坏被测温场，可以测量热容量小的物体，适于测量运动物体的温度，还可以测量区域的温度分布，响应速度较快。

但也存在测量误差较大，仪表指示值一般仅代表物体表观温度，测温装置结构复杂，价格昂贵等缺点。

因此，在实际的温度测量中，要根据具体的测量对象选择合适的测量方法，在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。

蓝牙技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术，采用跳频机制进行数据传送，故能极大地提高数据传送的抗干扰性能。

图!所示为应用蓝牙技术构建的无线数据采集系统框图。

整个系统由前端数据采集
部分和处理传送部分以及末端的数据接收部分。

前端采集数据部分由位于现场的传感器转换器和处理器（一般是单片机）组成。

传送部分主要是利用自带微带天线的蓝牙模块进行无线的数据传输。

采集到的数据信号被传送控制器或上位"$端。

三、研究内容及实验方案：
本文的控制单元为单片机STC89C52，因为这种类型的单片机的价格便宜，功能更强大，成本效益及容易在市场上购买。

通过DS18B20温度传感器采集温度信息到主控制单元MCU，从而实现自身控制处理数据后完成相应的操作。

LCD显示器采用1602LCD实时工作状态。

这个系统更灵活，更重要的是利用软件来解决系统硬件的复杂电路，使得系统硬件更加简单，易于实现各种功能，能够满足本课题的需要。

四、目标、主要特色及工作进度
1、查阅文献，翻译英文资料，书写开题报告第1---4周
2、相关资料的获取和必要知识的学习第5---9周
3、设计系统的硬件和软件模块并调试第10--14周
4、撰写论文第15--17周
5、总结，准备答辩第18周
五、参考文献
[1] 基于PTR2000的无线数据传输[J] 赵仕元机电产品开发与创新，2004，（4）:69-71
[2] 陈兴梧,刘鸣等数字式温度计DS18B20的特性及应用国外电子元器件
[3] 单片机原理与接口技术李朝青北京航空航天大学出版社，2000
[4] 无线发射与接收电路设计黄智伟编人民邮电出版社
[5] 单片机原理与接口技术李朝青编北京航空航天大学出版社
[6] PTR2000数据手册讯通科技公司
[7] 智能仪器程德福、林君机械工业出版社，2005
[8] 数字温度传感器DS18B20及其应用[J] 韩志军、刘新明南京工
程学院学报， 2003[6]
[9] 无线收发数传MODEM模块PTR2000的原理及应用
[10] 用PTR2000实现单片机与PC机之间的无线数据通信微计算机应用，2002 2。