XXXX大学毕业实习报告.doc

XXXX 大 学实 习 报 告 学 生： XXX 学 号： XXXXXXXX 专业、 班级： 自动化2011-02 学 院： XXXX学院 指 导 教 师： XXX 2015 年 3 月 18 日基 本 情 况实习名称毕业实习实习时间 2015.3.9 至2015.3.18实习单位中关村电子城实习地点北京指导教师/职称XXX/副教授实习目的1为了将自己所学知识运用在实践中，在实践中巩固自己的知识，调节理论与实践之间的关系，培养实际工作能力和分析能力，以达到学以致用的目的。2获得更多与自己专业相关的知识，扩宽知识面，增加社会阅历。3接触更多的人，在实践中锻炼胆量，提升自己的沟通能力和其他社交能力。4培养更好的职业道德，树立好正确的职业道德观。实习内容 通过对温室控制现状及温室生产特点的分析，研究设计出易于控制、便于实现，方便操作、价格便宜的基于单片机的温室多路温湿度检测系统。主要设计工作如下：系统硬件部分主要由温湿度混合数字传感器SHT11，AT89S51单片机及PC机组成，单片机与PC机通过总线RS-485相连，以实现远距离多节点的通信，进而完成对温室内多点温湿度数据的监测与控制。上位机管理系统软件编程及界面设计利用VB语言开发，设计出较好的人机交互的界面，最终实现数据处理及报表打印等功能。下位机以AT89S51单片机为核心，单片机软件编程采用C51编写，完成对某地点温湿度数据的采集及显示，并且当采集结果超出界限时，进行声光报警。本系统硬件电路简单，测量精度高，稳定性好，且可推广到粮仓、图书馆等其他环境。本系统设计所需要完成的功能：对温室内不同区域地点的温湿度的实时数据值进行采集。因不同温室内空间大小或设备的实际需要各不相同，在温室内合理设置多个采集点，通过多路温湿度混合传感器对温室内如温室棚口等一些关键点或者敏感点，进行测量，然后将测量得到的数据传送到单片机，通过单片机对测量得到的数据进行基本的分析处理及显示，实现对温室内多个节点温湿度的测量。当测定的数据超过或低于开始时设定的范围时，单片机及时发送报警命令，报警模块做出报警提示。监测装置要具有灵敏度高、可靠性高、抗干扰能力强、并具有远程通信功能和数据存储功能。系统通信通过RS-485总线进行串行通信，保证与上位机通信的实时性以及远距离传输的需要。系统要实现对检测到的数据进行存储记录的功能。上位机管理软件要实现处理数据的显示以及打印功能。温湿度测量结果的范围与精度要求为：温度测量范围：-3040，温度测量精度：2，湿度测量范围：10%95%RH，湿度测量精度：4.0%RH。1.1 系统设计原则 所设计的单片机系统应具有较高的可靠性，较高的性能价格比，以及方便使用等特点。 1、易于使用由于本系统所使用的人群知识水平各不相同，为适应不同知识水平操作人员的使用，便于操作者对设备进行操作和维护，便于系统的推广使用，因此在设计本系统时，应该设计出较为简单且易于操作的人机界面，同时应具有设备故障检测和诊断功能，使当系统发生故障时，能够对故障进行定位，便于维护。2、 性价比单片机将CPU、存储器、可编程定时器/计数器、输入输出接口等均集成在一块芯片上，集成度高，功能强，结构合理，抗干扰能力强，体积小，功耗不高，价格便宜，这种较高的性价比使得单片机系统被广泛应用，同时在系统设计时应尽量简化硬件电路，尽可能的利用软件编程来实现相应的功能。3、 高可靠性较高的可靠性是所有系统设计的一个重要的准则，在系统设计的每一个步骤，都应该考虑其可靠性，若系统没有较高的可靠性，测量精度就会受到影响，系统设计就会毫无意义。因此为了设计出可靠性高的系统，在设计系统时要选择稳定性好的元器件，电路布线要合理，输入输出通道及供电电源要采用适当的抗干扰措施。1.2 控制系统整体结构1.2.1 系统总整体模式多路温湿度检测系统总体模式图如图2-1所示 打印机 上位机智能监控点1智能监控点2智能监控点n. .图2-1 系统总体模式图本论文所设计的系统，上位计算机按照特定的时间间隔向每一个智能监控点发送的控制命令信息通过RS-485串行接口传送，并通过总线RS-485接受各个监控点监测到的数据。然后，上位计算机对采集到的温湿度数据进行处理和显示。1.2.2 智能监控点结构设计基于AT89S51单片机为核心的智能监控点是一个具有温湿度的采集、显示和处理的自动控制系统。利用数字传感器SHT11进行温湿度数据的采集，当采集结果超出事先设定好的范围时，就通过蜂鸣器产生报警提示，并时闪烁灯闪烁，以提醒操作者进行相应处理。测量得到的温湿度数值通过液晶显示器显示。智能监控点将采集到的数据通过RS-485串行接口传给上位机，并接受上位机传送的控制命令。智能监控点原理图如下温湿度显示 SHT11 AT89S51单片机声光控制 时钟 复位温湿度控制 RS-485通讯接口图2-2智能监控点原理图1.2.3 RS-485串行通讯RS-485的主要特点为：RS-485具有差分信号负逻辑的电气特性，接口信号电平相对RS-232比较低，因此其接口电路芯片稳定性好；由于RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合，因此其具有比较强的抗共模干扰能力，即抗噪声干扰性好；RS-485的数据传输速率最高可达到10Mbps；RS-485最大的通信距离约为1219m，传输距离远。上位机与下位机的通讯利用RS-485串行通讯实现，下位机接受上位机传来的设置指令、输出控制指令、数据采集指令等各种控制命令，并执行相应程序。上位机接收下位机通过RS-485传送的数据值，并进行相应的数据处理。采用RS-485通讯，使得数据通信具有较好的性能价格比，传输距离远，传送稳定同时便于扩展和维护。1.2.4 传感器的选择 目前传感器的研发与应用已经有了很大的进展，在很多的应用场合中温湿度传感器已经不断的由模拟化发展向数字化。数字式温湿度传感器可以直接将数据传送给单片机，二者之间的通信十分方便，可靠，所以本系统采用温湿度混合数字传感器SHT11。数字式温湿度传感器SHT11既可以采集温度数据又可以采集湿度数据，即利用一个传感器直接对温湿度两种参数进行测量。由于SHT11具有校准功能，因此其测量得到的数据比较可靠，十分方便人们使用，由于其传输的是数字信号，使得电路设计相对简单。SHT11传感器对湿度的测量是利用其中的感湿元件的电阻值随湿度的不同而不同来设计的，测量比较灵敏，其温度测量原理是利用具有负温度系数的温度敏感元件做的测温探头的测温元件。SHT11内部集成了一个高性能的单片机，可以确保设备总是运行在良好的状态下。同时其与单片机连接简单，只需一条线即可，且其内部集成度比较高，体积小，功耗低，精度高，信号传输质量高。基于上述特点，使得利用此传感器的电路设计相对容易，非常适合向实际的应用系统推广。1.2.5 系统开发语言选择在本系统中利用汇编语言与C51语言的混合编程对下位机部分程序进行编写，采用VB语言对上位机系统软件部分进行编写。 解决的主要问题及效果目前大部分的温室温湿度检测系统都是对单路进行温湿度检测，或很多的温湿度检测还采用的是由模拟传感器，多路模拟开关及A/D转换器组成的传输系统，信号传输容易受到干扰，测量误差大，不利于用户做出及时决策。因此，开发出一种实时性、精度相对较高，且能够综合监测与处理多点温湿度信息的监测系统尤为必要。本系统硬件分为两个部分，即上位机与下位机。上位机利用微型计算机构成整个系统的监测中心，与下位机通过总线RS-485进行连接，实现对温室内监测到的温湿度数据进行简单的分析和处理。下位机主要部分为单片机AT89S51和温湿度复合传感器SHT11组成，通过它们完成对温湿度数据的采集、显示、预处理、超限报警等任务，并进行与上位机之间的数据传输和信息通讯，并采用多个SHT11温湿度复合传感器，从而实现同时对温室内多个点进行温湿度的实时监测。本系统的软件亦由两部分构成。其中上位机部分由实时数据监测、历史数据报表、温湿度变化曲线程序、帮助文件四个部分组成，各个部分相互独立并具有各自作用。下位机软件主要利用 C 语言以及AT89S51 单片机汇编语言编程实现，主要由主程序、数据采集程序、发送服务程序、数据处理显示程序、声光报警程序等 6 个部分组成。本系统硬件电路简单，使用方便、测量精度高，响应速度快，抗干扰能力强，适用性好，实现了同时对温室温湿度的监测。同时本系统还留出了一部分的接口，可以扩展如去湿机、空调等装置，使其不仅能实现温湿度的检测还可以实现对温度湿度的控制。实 习 结 果学生自我总结 实习中，我拓宽了自己的知识面，学习了很多书本理论以外的知识，甚至在书本上难以学到的东西。对以后工作将要用到的知识有了一个大概的轮廓，这次的实习经验，将对我以后的职业生涯有很大的帮助，是一笔不可估量的财富在实习的这段时间，让我体会到把书本上的理论应用到实际的重要性此次毕业实习，我学会了运用所学知识解决处理简单问题的方法与技巧，学会了与老师和学长相处沟通的有效方法途径。积累了处理有关人际关系问题的经验方法。同时我体验到了专业工作的难度，通过实习，让我磨练了下自己，也锻炼了下意志力，训练了自己的动手操作能力，提升了自己的实践技能。积累了专业工作方面的简单经验，为以后工作也打下了一点基础。指导教师评阅 签字： 年 月 日