智能自动避障小车开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告题目 智能自动避障小车专 业 名 称 电子信息工程班 级 学 号 10040135学 生 姓 名 王雍赟指 导 教 师 杨焱填 表 日 期 2014 年 2 月 25 日一、 选题的依据及意义：近年来,我国设施农业得到了迅猛发展,已成为世界上温室栽培面积最大的国家;虽然也从美国、以色列、荷兰、澳大利亚、日本等一些农业设施发达国家引进了一些先进的成套温室测控设备,但由于其造价昂贵,并且其设计思路不适合我国的国情,从而推广和使用效果并不理想。我国现有的设施环境监控仪器设备以大型监控系统为主,这些仪器设备向用户传达信息的途径较单一，具有很大的使用局限性；仪器体积较大，且只有专业技术人员才能操作，使用携带不方便,故障率高,能耗大。总体上讲,我国温室设施机构相对简陋,缺乏配套技术。针对现有的温室环境控制系统信息获取准确性的不足，我们研制出能够以网络化方式实现监测温室内植物生长环境有关的多种参数的监测系统，提出需要优化布置温室内的传感器，使获得的信息能准确地反映温室内的状况；需要综合利用来自多传感器的信息，提高测控系统的性能和减少能源消耗的问题。本论文运用现代传感技术、通讯技术、自动检测技术和计算机技术，研制了一套能够对考烟育苗基地内温湿度、光照度以及二氧化碳浓度进行良好测量的装置，该装置采用主从系统结构，由下位计算机和上位计算机构成。下位计算机以AT89C51单片机为核心，上位计算机则利用无线传输与下位计算机进行通讯，通过LCD液晶显示屏进行显示，实现对温湿度、光照度以及二氧化碳浓度的显示、存储、历史数据的查询。本论文具体内容包括装置原理、结构设计及软硬件设计，同时通过实验室模拟实验对该测量装置进行了标定和测试。恰当地结合了农业、林业种植和花卉栽培领域的特点，采用了计算机技术和先进的数字温湿度传感器技术，克服了传统模拟式温湿度传感器的不稳定、误差大、容易受干扰、需要定期校准等严重缺陷，本仪器测量数据准确，精度高，运行稳定，质量可靠，在农业温室大棚、林业、花卉栽培、粮库、仓库、企业生产加工等领域具有广阔的应用前景。本系统主要是针对低技术能力人员使用而开发的，可满足城镇一级的用户需求；产品成本低，可大面积推广应用；运用无线网络通信、MODBUS协议、LABVIEW等先进技术，保证了产品的先进性。因此采这种网络化多点监测系统不仅可以满足育苗大棚的需求，并且还具有一定的推广价值。二、 国内外研究概况及发展趋势：2.1 国内外研究概况该监测系统的设计实际上就是多路数据采集系统的设计。数据采集系统是通过采集传感器输出的模拟信号并转换成数字信号，并进行分析、处理、传输、显示和存储。它起始于20世纪中期，在过去的几十年里，随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了长足的进步，采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。各种领域都用到了数据采集，在石油勘探、科学实验、飞机飞行、地震数据采集领域已经得到应用。2.2 发展趋势微电子技术的一系列成就以及微型计算机的广泛应用，不仅为数据采集系统的应用开拓了广阔的前进，也对数据采集技术的发展产生了深刻的影响。数据采集系统的发展趋势主要表现在以下几个方面。（1） 新型快速、高分辨率的数据转换 部件不断涌现，大大提高了数据采集系统的性能。（2） 高性能单片机的问世和各种数字信号处理器的涌现，进一步推动了数据采集系统的广泛应用。（3） 智能化传感器（Smarts nor）的发展，必将对今后数据采集系统的发展产生深远的影响。（4） 与微型机配套的数据采集部件的大量问世，大大方便了数据采集系统在各个领域里应用并有利于促进数据采集系统技术进一步发展。（5） 分布式数据采集是数据采集系统发展的一个重要趋势。三、研究内容及实验方案：3.1 研究内容及要求(1) 采用温湿度传感器；(2) 无线模块通讯监测、控制3.2 实验方案下面介绍两种数据采集系统的设计方案：方案一：采用STC89C52单片机等廉价低速的单片机作为系统的处理器。此设计方案的特点是成本低、数据采集能力和实时性较差，适用于简单的工农业生产监测系统。方案二：采用MSP430单片机或者DSP等作为系统的处理器。因为此类单片机具有数据处理能力强、工作速率快等特点，因而可以用于任务繁重，实时性要求高的系统中，但是其经济成本也要求较高。结合本次设计要求及实验条件，以及对上述两方案的比较，我们最终采用单片机STC89C52作为本次设计的方案。3.2.1 硬件模块设计本文的主要工作是研究与设计一种基于STC89C52的温湿度浓度的监测系统，使之用于烤烟育苗基地及其他工农业生产等方面，在实用中具有非常广阔的应用前景。该测量系统，实现对各个参数的实时测量和显示。系统包括硬件设计和软件设计两部分。硬件电路包括单片机控制芯片、各参数测量及显示电路，软件部分包括响应信号采集、处理程序及单片机接口子程序等，实现实时测量温度和湿度并进行显示。数据采集系统采用单位机作为处理单元进行控制。传感器负责对外界的信息采集。系统框图如下图：控制电路SHT10温湿度检测 STC89C52 单片机液晶显示屏 STC89C52 单片机CC1101无线模块CC1101无线模块液晶显示屏图1 系统整体框图温度、湿度是本次设计所需监测的两个被测量，所以数据采集电路是本次设计的重点，其设计的好与坏决定了系统能否满足设计要求。而且所设计电路的简易、可靠、准确、稳定程度也都是必须考虑的问题。其中采用先进的数字温湿度传感器（SHT10）,方便地实现温湿度的连续采集和存储。3.2.2 软件模块设计系统功能分为主功能模块和子功能模块等各部分来设计，它包括了显示程序、温湿度采集程序、控制程序、数据发送和接收程序等。中心控制单元MCU软件流程图如图1所示。图2 软件流程图四、目标、主要特色及工作进度本论文着重以下几个方面的研究：(1) 信号检测(信号包括：温度、湿度)(2) 液晶显示；毕 业设计(论文)工作内容及完成时间：（1）第1-3周 资料查询、制定路线，完成开题报告（2）第4-6周 制作系统硬件控制器电路（3）第9-13周 协助系统软件的编制（4）第14-16周 系统整体调试（5）第17-18周 撰写论文和答辩五、参考文献1 叶红梅，李丽敏. 基于单片机的多路数据采集系统的设计与实现.2002，No.42 范红刚. 51单片机自学笔记. 北京航空航天大学出版社，20093 沙占友. 智能化传感器原理与应用. 北京：电子工业出版社，2004，99108.4 王琳，商周，王学伟.数据采集的发展及应用. 电测与仪表，2004，No.4645 张毅刚. MCS-51单片机原理及应用. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2004，81946 李玉峰，倪虹霞 MCS-51系列单片机原理与接口技术. 北京：人民邮电出版社，2004，187216.7 林伸茂. 8051单片机彻底研究经验篇. 北京：人民邮电出版社，2004，714.8 A.Neto,H.Fernandes,A.Duarte, Firesignal-Data acquisition and control system software.FusionEnginnering and Design 82(2007)1358-13649 何希才. 传感器及其应用电路. 北京：电子工业出版社，2001，3647.10 Intel：MCS-51 Family of Single Chip Mirocomputers Users Manual,1990，39.11 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉.8051单片机实践与应用M.北京：清华大学出版社，2002.12 高峰，单片微型计算机与接口技术M.北京：科学出版社，2003.