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1、福州大学至诚学院毕业设计（论文）开题报告系别信息工程系学生学号学生姓名专业电子科学与技术年 级指导教师题目无线环境监测系统设计（探测软件部分）一、选题依据1.嵌入式无线通信和无线网络广阔的应用前景今天，我们已经真正进入了一个无线技术无所不在的时代。在家中，使用便利的无绳电话；出门在外，使用手机与远方的亲人通话、发送信息；开车，GPS系统为我们导航指路；工作，使用无线网卡可以随时随地进行网上办公等等。随着技术的进步，无线通信和无线网络将迅速地向我们日常生活中的各个方面扩展。嵌入式的无线通信和无线网络正在向我们走来，以无线片上系统（SoC）为核心的低功耗、小体积、低价格嵌入式无线通信和无线网络系统
2、近年来得到了迅速发展，已经产生出无数的新应用和新市场。这种新的嵌入式无线通信和无线网络，也是本课题所研究的重点。2.嵌入式无线通信在农作物环境监测系统中的应用无线技术在农业生产方面也有重要的应用，最新的农作物环境监测系统，可以对农作物长势、农业灾害和土壤墒情、气候变化等进行监测，从而确保农作物正常生长。在农作物环境监测系统中，每个无线农作物环境监测节点有单片机构成，在每个节点上配置了不同的传感器，包括温度、湿度、光照、盐碱度等。节点间的距离可以达到百米以上，几百个这样的无线节点组成的无线网络，可覆盖百亩以上的土地。每个节点既实时监视该点附近的温度、湿度等情况，同时也无线双向中转信息，将信息传输
3、到天线范围内的其他节点上，这样即使某节点故障，附近的节点也可以建立新的通信链路，确保通信畅通。这样的一套智能无线网络系统，不仅可以自动监视农作物环境，而且能在环境气候发生灾害性变化时及时发出警报。另外，如果加装相应功能的传感器，还可以为高价值农业产品提供防盗功能。 3.嵌入式无线通信在工业环境监测系统中的应用在工业现场，由于生产环境恶劣，工作人员不能长时间停留在现场观察设备是否运行正常，就需要采集数据并传输数据到一个环境相对好的操控室内，工作人员可以在这里将控制指令传输给现场执行模块进行各种操作。这样就会产生数据传输问题，由于厂房大、需要传输数据多，使用传统的有线数据传输方式就需要铺设很多很长
4、的通讯线，浪费资源，占用空间，可操作性差，出现错误换线困难。而且，当数据采集点处于运动状态、所处的环境不允许或无法铺设电缆时，数据甚至无法传输，此时便需要利用无线传输的方式进行数据采集。二、本课题拟解决的问题1.了解无线通信和无线网络的基础性原理，掌握单片机系统开发的流程与方法。2.了解单片机典型模块的电路设计，掌握基于典型外围电路如测温度、测湿度、测光照的软件设计。3.完成基于NRF24L01与AT89S52单片机的无线通信的软件设计。4.完成AT89S52单片机与键盘联合工作的程序设计。5.根据课题要求的性能，实现外围电路各部分程序的组合，完成课题主程序及相关函数的代码编写。三、解决办法或
5、设计方案1.建立单片机软件开发环境，掌握对KEIL C的软件开发环境的使用。2.根据所设计的硬件电路图，在分析透其工作原理的基础上，完成基本外围模块的软件流程设计，并编写相应的程序代码进行验证与调试。3.查阅NRF24L01无线数据传输模块的芯片数据手册，了解其主要的I/O口的功能，分析SPI串行通信接口协议，建立与终端节点的通信协议，编写无线通信的代码进行验证与调试。4.查阅DS18B20温度传感器、HS1101湿度传感器、光敏电阻数据手册，编写代码对DS18B20温度传感器、HS1101湿度传感器、光敏电阻进行监测的验证与调试5.本课题的探测硬件框图如图1: 测温模块测湿模块MCU2AT8
6、9S52(探测节点)NRF24L01无线传输模块键盘控制测光模块图1根据硬件电路的设计，简单的软件流程设计如图2： 温度监测湿度监测主程序NRF24L01无线传输键盘控制程序光照监测图2整理各模块的程序，改写成对应的子函数，根据软件流程的设计，进行主程序的编写，并根据实际调试的结果修改与完善程序流程与代码。四、进度安排2010.12.212011.01.21：查阅无线通信的相关资料，完成毕业设计的开题报告、任务书、文献综述。2011.01.222011.02.12：熟悉的AT89S52系统结构，掌握相关软件开发工具KeilC、仿真器的使用。2011.02.132011.02.23：方案的确定、电路、硬件、软件的设计2011.02.242011.03.11：根据硬件电路图，并根据相应的外围电路完成各个模块的软件测试与软件设计。2011.03.122011.03.27：根据课题要求达到的功能，完成课题软件的整体设计，并对软件设计中存在的问题进行验证、调试及修改。2011.03.282011.04.15：总结课题设计的过程和结果，整理相关资料，撰写毕业设计论文。2011.04.152011.06.15：提交论文、并修改论文，准备毕业答辩。指导教师意见 指导教师（签名） 年 月 日 系主任（签章）年 月 日
