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湖南人文科技学院
本科生毕业设计档案材料

题 目: 基于单片机智能多路温湿控
制系统设计
学生姓名: 学号
系 部: 通信与控制工程系
专业年级: 电子信息工程级
指导老师: 伍铁斌
职 称: 讲师

湖南人文科技学院教务处制

一、 毕业设计开题汇报书
（一）选题依据: 1）本选题理论、 实际意义
2）综述中国外相关本选题研究动态和自己见解
1）本选题理论、 实际意义
在最近几年当中, 中国农业飞速发展, 农业发展同时对农业控制技术提出了新要求。比如说, 控制系统响应速度, 和控制正确度。就农业控制当中湿度来说, 以前为了控制湿度, 关键采取是先把空气中温度一直降低到必需露点温度以下, 用来除去空气中水分, 然后再加热升温, 才能使空气保持在一定相对湿度。可是这种再热形成冷热抵消能量所损耗是非常巨大, 而且费人力, 温度改变大, 不易控制, 在实际生产生活中应用不大。在农业控制领域发展早期, 大家通常经过手动控制开关来调整温湿度, 但这种方法控制起来尤其麻烦, 不易操作,而且操作误差大。直到现在, 在长久手动操作生产实践基础上, 大家逐步总结出反馈控制理论。伴伴随现代计算机科学技术发展及其在农业控制领域广泛应用, 农业控制自动化程度越来越高。传统经典控制理论和现代控制理论逐步应用于现代农业控制, 这么既能够高效控制温湿度, 又能够大大提升生产力。因伴伴随温室栽培技术发展和温室栽培不停快速扩大, 温室大棚对于温湿度检测对于现代农业生产发展来说也变得刻不容缓了。所以, 为了满足温室大棚生产最适宜温度和湿度, 我们需要研究一个用于温室, 便于提醒和控制温湿度装置, 大家能够依据不一样农作物以及个人需求进行不一样调整, 方便达成最好生产生活环境。所以我们设计了一个能够基于单片机自动控制温湿度系统。
本系统采取了现代科学管理模式, 采取微机监控连网子系统, 它含有: 测温、 测湿、 控温、 控湿功效。系统采取DHT11数字温湿度传感器、 信号调理变送装置、 开关量输入输出接口、 16位微型计算机处理器、 单元显示器、 工控机、 连网装置及协议、 宽行打印机等单元组成。空气调整包含对温度调整和湿度调整, 电风扇作用是降低温度, 加热器是用来提升温度, 除湿机是用来降低湿度, 加湿机是用来增加空气中湿度。对温度和湿度控制, 直接影响到大家生产生活, 假如控制不妥, 温度和湿度升高或降低会直接造成农业生产降低。所以把温度和湿度控制在一定范围内含相关键意义, 智能多路温湿度控制系统在多种场所对温湿度要求也不一样, 参考智能多路温湿控制系统手册进行温湿度调整。
2） 综述中国外相关本选题研究动态和自己见解
最近几年, 中国外温湿度传感器测量系统正向着集成化、 智能化发展, 伴随科研人员不停加入和努力, 在温湿度控制系统上己取得了巨大成就。不过因为多个原因, 中国温室控制水平比较低, 温室环境调控指标含糊、 控制精度低, 阻碍了设施园艺产业和农业生产可连续发展。
世界发达国家如美国、 英国等大力发展集约化温室产业, 温室内温度和湿度实现了计算机调控, 从品种选择、 栽培管理到采收包装形成了一整套规范化技术体系。很多外国大型企业都很重视温湿度传感器研发工作, 日本Figaro企业、 芬兰Vaisala企业等, 都致力于温湿度传感发展和完善, 以保障其在整个销销售市场竞争力。在九十年代, 前后出现了集成温湿度测量套件和应用于温湿度传感大测试系统, 这个新技术产生都大大刺激了温湿度传感器在温室控制系统深入发展。美国温室产品中花卉占很大比重。绝大多数温室农场装备了环境控制计算机。温室教授系统已在部分农户生产业务中发挥作用。
当然, 伴随科技进步, 传统温湿度检测技术在稳定性、 精度等方面还无法满足温室控制系统需求, 所以, 针对新一代温湿度传感器探究显得尤为关键。
（二）研究内容
1）设计一个基于单片机智能多路温湿控制系统
2）经过红外遥控器来调整温湿度上下限
3）实现温湿度自动调整, 超出设定值进行自动调整并报警
4）经过一个DHT11温湿度数字传感器进行温湿度数据采集
5）经过一个MAX485芯片, 把温湿度传送到PC机中, 统一进行数据处理

（三）研究方法、 技术路线、 试验方案及可行性分析
1）研究方法
本文在查阅资料、 分析原理和研究算法可行性基础上, 利用Protus软件进行仿真, 完成在试验室条件下对程序、 电路研究。
2） 技术线路
采取STC89C52单片作主芯片, 经过DHT11温湿度数字传感器采集数据, 连接一个MAX485芯片, 并传送到PC机中。
3） 试验方案
整个温湿控制系统分成以下多个单元进行设计。包含: 数据采集单元、 红外调控单元、 控制器数据处理单元、 显示电路单元和驱动电路单元。
依据课题基础任务是一个利用STC89C52单片机控制系统, 实现对红外智能温湿控制系统设计, 而且使温湿度在一定范围内可调。不仅能依据检测到温度和湿度实现自动调整, 还能在超出温湿度上下限值时实现报警, 并加大温湿调控功率。
首先, STC89C52单片机经过DHT11传感器采集到现场温湿度信息, 并把温湿度数据传送到STC89C52单片机中。再接着把从红外接口输入温湿度与DHT11采集进来温湿度进行比较: 假如采样值不超出系统设定值, 系统将进行下一次温湿度采集, 假如采样值超出系统输入值, STC89C52单片机将自动发出控制信号, 信号经过驱动电路来实现温湿度控制, 直到温湿度恢复正常。
由设计主框图我们能够知道, 系统是以STC89C52单片机控制单元, DHT11温湿数字传感器采集数据交由单片机处理, 遥控器作为红外输入单元进行温湿度上下限设制, 单片机把DHT11采集到温湿度和遥控器设制数据相比较, 再进行温湿度控制; 本系统包含以下单元: STC89C52单片机、 DHT11温湿数字传感器、 驱电器、 遥控器、 降温器、 升温器、 加湿器和除湿器。

智能多路温湿控制系统框图为:
智能多路温湿控制系统框图
4)可行性分析
依据理论和实际案例分析所得, 本设计方案可靠。
（四）进度安排和采取关键方法
第一阶段: 11月25日至12月29日, 查阅和整理资料, 以及完成开题汇报。
第二阶段: 12月30日至1月20日, 搜集现有温湿度控制系统相关信息, 对其进行分析。
第三阶段: 1 月21日至3月30日, 深入研究温湿控制系统可行性方案, 并进行论证, 完成第一稿。
第四阶段: 4月 1日至5月5日, 依据设计要求和构思方案对温湿控制系统进行设计, 完成二稿。
第五阶段: 5月6日至5月20日, 对温湿控制系统进行硬件测试与分析调试, 进行答辩。
第六阶段: 5月21日至5月28日, 完成定稿

（五）关键参考文件
[1] 吴为民,王仁丽.温度控制系统发展概况[J].工业炉, , 24（2）
[2] 皮红寐.加热炉自动温度控制系统改造[J].辽宁华工, , 32（3）
[3] 王洪东,李丽.MATLAB在控制工程中应用[J].控制工程, , 10（5）
[4] 陶永华,新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社, 1998
[5] 石东海.单片机数据通信技术从入门到精通[M]. 西安:西安电子科技大学出版社,
[6] 王迎旭,基于总线模块式单片机通用开发系统设计[J].半导体技术,
[7] 赵安.RS-232与RS-485接口转换器设计[J]. 北京: 北京航空航天大学出版社., 10（1）
[8] 李朝青.单片机&外围数字IC技术手册[M].北京: 北京航空航天大学出版社,
[9] 陈玮.一阶滞后对象温度控制[M]. 半导体技术,, 20（4）
[10] 马喜春.微型机一单片机分级温度控制系统及试验[J]. 半导体技术, 10(5)
[11] 郑炳坤.简单温控箱温控电路IJI仪器与未来[J]. 半导体技术., 12（7）
[12] 王元庆.新型传感器原理及应用[M]. 北京: 机械工业出版社,
[13] 罗亚非.凌阳16位单片机应用基础[M]. 北京: 北京航空航天大学出版社,

（六）毕业设计开题指导意见:
课 题
基于单片机智能多路温湿控制系统设计
作者姓名

所属系、 专业、 年级
通信与控制工程系
电子信息工程级
开题时间

估计字数
25000
指导老师意见:

指导老师（署名）:
年 月 日
指导小组意见:

责任人署名:
年 月 日

二、 毕业设计成绩评审表
（一）指导老师评审用表
评价项目
评价内容
满分
指导老师
评 分
选题质量20%
01
选题符合专业培养目标, 表现综合训练基础要求
5

02
题目难易度
5

03
题目工作量
5

04
题目与生产、 科研、 试验室建设等实际结合程度
5

能力水平80%
05
综合利用知识能力（包含学科范围, 内容深广度及问题难易度）
10

06
应用文件资料能力
5

07
试验（设计）能力
10

08
计算能力（数据运算与处理能力等）
5

09
外文应用能力
5

10
计算机应用能力
5

11
对试验结果分析能力（或综合分析能力、 技术经济分析能力）
10

12
插图（或图纸）质量
5

13
撰写水平
10

14
实用性与科学性
5

15
规范化程度（设计栏目合理、 SI制使用等）
5

16
创见性（只分“有”或“无” ）
5

总评分: ______________ 成绩等级: __________
指导老师评定意见:

（本页手写）

指导老师署名:
年 月 日
注: 1.评定成绩分为优异、 良好、 中等、 及格、 不及格五个等级, 实评总分90～100为优异, 80～89为良好, 70～79为中等, 60～69为及格, 60分以下为不及格; 2.此表用于指导老师对毕业设计成绩评定。
（二）评阅老师评审用表
评价项目
评价内容
满分
评阅老师评 分
选题质量20%
01
选题符合专业培养目标, 表现综合训练基础要求
5

02
题目难易度
5

03
题目工作量
5

04
题目与生产、 科研、 试验室建设等实际结合程度
5

能力水平80%
05
综合利用知识能力（包含学科范围, 内容深广度及问题难易度）
10

06
应用文件资料能力
5

07
试验（设计）能力
10

08
计算能力（数据运算与处理能力等）
5

09
外文应用能力
5

10
计算机应用能力
5

11
对试验结果分析能力（或综合分析能力、 技术经济分析能力）
10

12
插图（或图纸）质量
5

13
撰写水平
10

14
实用性与科学性
5

15
规范化程度（设计栏目合理、 SI制使用等）
5

16
创见性（只分“有”或“无” ）
5

总评分: ______________ 成绩等级: __________
评阅老师评阅意见:

（本页手写）

评阅老师署名:
年 月 日
注: 1.评定成绩分为优异、 良好、 中等、 及格、 不及格五个等级, 实评总分90～100为优异, 80～89为良好, 70～79为中等, 60～69为及格, 60分以下为不及格; 2.此表用于评阅老师或教授对毕业设计成绩评阅。
三、 毕业设计答辩统计表
答 辩 会 议 纪 要
时 间
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地 点
（打印）
答辩主持人
（打印）
职称
（打印）
职务
（打印）
答
辩
小
组
成
员
姓 名
职称（职务）
姓 名
职称（职务）
（手写）
（手写）
（手写）
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（手写）
（手写）
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（手写）
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（手写）
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（手写）
（手写）
（手写）
答辩中提出关键问题及问题简明情况统计:

（手写）

记 录 人: （手写）
年 月 日

答辩小组意见
评语:

（本页手写）

评定等级: （手写）

答辩责任人署名: （手写）
年 月 日
专业系毕业设计工作领导小组意见
评语:

（本页手写）

最终评定成绩等级: （公章）

责任人署名:
年 月 日
注: 毕业设计最终评定成绩依据指导老师评定成绩、 评阅老师评定成绩和答辩小组评定成绩综合评定。