无线数据传输系统设计开题报告.doc

吉林化工学院信息与控制工程学院 毕业设计开题报告 基于单片机的无线数据传输系统设计 Design of the Wireless Data Transmission System Based on Chip Microcomputer 学生学号 学生姓名：高海昌 专业班级：自动1102 指导教师：李 楠 职 称：讲 师 起止日期：2015.03.22～2015.04.03 吉 林 化 工 学 院 Jilin Institute of Chemical Technology 吉林化工学院信控学院毕业设计开题报告 － PAGE 1 － - PAGE 5 - 1．课题来源及选题的目的和意义 课题的来源：自拟课题 温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。随着生产的发展，一个低成本和具有较高精度的温度湿度测量仪在许多领域会代替人工操作，环境温湿度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。 无线数据采集特别适用于复杂地形条件、高腐蚀性、建筑群、爆炸等场合，或者被采集对象是运动、旋转等情况。随着数字电路和射频电路制作工艺、低功耗电路、高能电池、微电子技术及集成电路技术的进步，无线通信技术取得了飞速的发展，无线通信的实现越来越容易，传输速度越来越快，可靠性越来越高，并且逐渐达到可以和有线网络相媲美的水平。 无线传输越来越多的被应用在工业及民用的数据采集上，解决了一些布线复杂、甚至无法布线的情况。而无线传输介质采用的是电磁波，节省了架设电缆的所需的占地和各种花费及其给其他建筑的建设带来的不便，应用起来更加方便。在应用单片机编解码接口技术的无线通信系统中，采用多字节地址编码，收发器的数量不受限制；具有电路简单、功耗小、体积小、成本低等优点，非常便于使用，设施都很简便适合更换场合反复利用。 本课题所涉及的内容国内外研究现状综述 近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步，湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展，为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到新的水平。然而湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。湿敏电阻的种类很多，例如金属氧化物湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。湿敏电阻的优点是灵敏度高，主要缺点是线性度和产品的互换性差。湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。国外生产湿敏电容的主要厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例，在55%RH时的电容量为180pF（典型值）。当相对湿度从0变化到100%时，电容量的变化范围是163pF-202pF。温度系数为0.04pF/℃，湿度滞后量为±1.5%，响应时间为5s。除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。 进入二十一世纪，由于微电子技术和信号处理技术的进步，无线通信的实现越来越方便，无线技术得到了很大的发展，深入了工业控制、民用通信和家居应用等各个行业，相关技术和种类也有了长足的进步，并建立起一系列技术标准，目前的主要有：卫星技术、蜂窝技术和2.4G无线技术。卫星技术由于成本高昂，目前还不是被广泛应用的技术。蜂窝技术由于被用于普遍使用的无线电话，发展非常迅猛，它提供语音和数据的双向通信，目前主要有GSM/GPRS/CDMA等。2.4G由于传输速率较快且功耗很低，采用开放式网络协议，在价格上有绝对优势，所以在日常家居生活中得到了广泛的应用。 无线通信系统总是倾向于采用更高的频率（更短的波长），以取得更大的信息传输容量。正是在这种原动力推动下，导致了无线电、电视、雷达和微波通信的产生，现在也同样推动了光通信技术的发展，光是频率更高的无线电波，因此光通信是有特殊意义