1. 研究目的与意义

随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，现如今自动化、信息化程度越来越高，单片机和传感器的应用领域越来越广。

各种方便于生活的自动控制系统也越来越多的进入了人们的生活。

与此同时在现代工业生产活动中，温度作为一种可以实际测量的的重要参数，能起到对设备运行状态、生产环境等外界因素进行实时监控的作用，以保证整个生产活动高效开展。

2. 课题关键问题和重难点

（1）硬件的选择。现在市场上的温度传感器和单片机种类繁多，让人眼花缭乱。而一款温度测试系统的准确性和可靠性往往取决于其硬件设施，因此选定系统的主要硬件芯片和传感器就显得格外重要。（2）系统干扰和噪声处理。在信号处理过程中包含了信号的放大，这个过程必然会使得噪声和干扰得到同步放大。因此为了保证测量系统的可靠性和精确性，系统必须要有高性能的、可靠的滤波环节。（3）软件的使用。之前对于Proteus软件的使用，只是停留在基础阶段，如今要编相对复杂、综合的程序应该需要时间的累积和老师的指导才能顺利完成导师的目标。

3. 国内外研究现状（文献综述）

(1)前言 随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。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，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。 在农业生产上，不论是温室大棚的温度监测，还是粮仓的管理，传统上都是采取分区取样的人工方法，工作量大，可靠性差。而且大棚和粮仓占地面积大，检测目标分散，测点较多，传统的方法已经不能满足当前农业发展的需要。当前的科技水平下，无线通信技术的发展使得温度采集测量精确，简便易行。 在日常生活中，随着人们生活水平的提高，居住条件也逐渐变得智能化。如今很多家庭都会安装室内温度采集控制系统，其原理就是利用无线通信技术采集室内温度数据，并根据室内温度情况进行遥控通风等操作，自动调节室内温度湿度，可以更好地改善人们的居住环境。 以上只是简单列举几个现实的例子，在现实生活中，这种无线温度采集系统已经被成功应用于工农业、环境监测、军事国防、机器人控制等许多重要领域，而且类似于这种温度采集系统的无线通信网络已经被广泛的应用到民用和军事领域。 (2)国内外研究现状

无线检测网络技术的诞生可以追溯到上世纪70年代，那时就出现了将传统传感器，采用点对点传输的方式连接起来的网络，从而构成了传感网络的雏形，也就是第一代的传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步，传感器网络不但具备了数据采集的能力而且还能够实现多种信息的综合处理，并通过与传感控制器的互联，组成了一个具有信息综合处理能力的检测网络，这就是第二代的传感网络。这两代传感器网络大多基于有线传输方式，由于有线传输方式与生俱来的局限性，从而使得这两代传感网络没有得到太大发展。从上世纪九十年代末开始，传感器网络技术从有线时代跨入到了无线时代，无线传感器网络的研究从此得以正式开始。第一代的无线检测网络系统是由大量具备无线通信功能的传感器节点组成，这些节点是以多跳通信方式构成自组织无线网络。该无线检测网络的主要功能就是感知和采集数据信息，并处理网络覆盖区域中被检测对象的数据信息，并通过自组织的无线多跳通信网络将所采集的信息传送回来。由于无线传感器网络的巨大应用价值，它已经引起了世界许多国家的工业界、军事界、学术界的极大重视。(3) 总结 随着传感器在生产和生活中更加广泛的应用，利用新型数字温度传感器和单片机实现对温度的测试与控制得到很快开发。因此为设计一种自动检测和显示温度，并且能够进行较远距离的无限传输的温度控制设备提供了可能性。（4）主要参考文献[1] 林立等. 单片机原理及应用基于Proteus和Keil C[M]. 北京:电子工业出版社,2009. [2] 王毅,万英,胡福成. 基于串口通信的温度测量系统的设计[J]. 电力与电工,2012,(2). [3] 谢维成,杨加国等. 单片机原理与应用及C51程序设计[M]. 北京:清华大学出版社, 2006:65-201. [4] 钟珊,尹斌. 基于Proteus的温度测控系统仿真研究[J]. 电子设计工程, 2011,(24).

4. 研究方案

（1）单片机方案论证 为满足方案的设计需求，在控制成本的同时，得到更可靠和稳定的系统，应选硬件实现简单，安装方便，体积小，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制且与外围功能电路成熟配合的单片机。 （2）温度传感器方案论证 市场上的部分温度传感器输出的都是模拟信号，必须经过A/D转换后才能送给单片机，这就使得测温装置的结构较复杂，一定程度上增加了软件的难度，增加了设计成本，延长了设计周期。因此可选择数字温度传感器，其输出全数字化，便于单片机处理及控制，且其物理化学性很稳定，同时其结构简单，体积也小，，所以数字温度传感器更符合设计方案的要求。

5. 工作计划

第1周：选题，完成相关表格的填写工作，列出阶段的实施进度计划；第2周：查阅资料及相关文献，提出设计方案，进行方案论证；第3周：撰写开题报告；第4周：查阅资料，进一步完成方案论证，熟悉单片机开发工具；第5周：进行初步硬件设计、熟悉单片机开发工具；第6周：绘制电路原理图，准备期中检查；第7周：进行软件设计，绘制流程图，编写程序；第8周：编写调试程序，进一步修改完善原理图和程序；第9周：制作电路板；第10周： 硬件调试，撰写论文；第11周：撰写、整理毕业论文，提交论文初稿；第12周：进一步完善系统，根据指导老师要求修改论文；第13周：评阅、成果验收，规范化检查；第14周：答辩评分，完成毕业设计工作总结。