基于MEGA2560的热电偶温度采集系统设计与实现开题报告

 2022-10-10 07:39:38

1. 研究目的与意义

近年来,基于社会的发展与环境监测的需求,通过使用以通信技术为基础的应用系统,进行温度等数据的采集传输的方式已经出现在社会生产生活的每一个方面,温度的准确性及实时性在影响生产效益的同时也逐步引起了社会各界的重视。

在工控现场,由于生产环境复杂造成的诸多不便,使得工作人员不能时时刻刻驻留在现场来检查设备是否能够正常运行,所以将采集到的数据传输到一个环境适宜的控制中心的需求就显得极为迫切,这样一来工作人员想要获取设备信息,只需要在控制中心将控制指令发送给现场指定模块进行特定操作,然后等待反馈信息即可;在农业生产中,不管是温室大棚的温度测量,或者是粮仓湿度测量,传统做法都是采取人工分区取样,这样的做法不仅工作量大,而且数据可靠性也较差。

并且实际环境中,粮仓跟大棚占地面积都较大,导致了被测目标相对分散,检测点都很多,传统的做法显然限制了农业的发展;在人们的日常生活里,温度采集系统在环境监测、农业、军事国防、智能控制等很多重要方面都发挥着积极的作用。

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2. 课题关键问题和重难点

关键问题:1.通过热电偶温度传感器采集温度数据,设计温度处理电路;2.建立系统时钟,通过定时器完成温度数据的周期性采集;3.通过算法进行数据处理并使用无线通信方式进行数据传输;4.使用安卓开发平台开发一款APP,用以向用户展示实时温度信息。

难点:1.无线通讯方式种类繁多,需要在了解通信协议、数据传输协议的基础上才能权衡利弊,进行选择,完成温度数据的传输;2.移动设备中供一个应用使用的内存往往很少,由于该系统对温度数据的实时性要求较高,需要存储大量数据信息,而这些数据很占用内存, 若用完没有及时释放, 久而久之可能导致内存溢出(Out of Memory, OOM)。

为了避免这种情况的发生,编程方式就会在一定程度上受限。

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3. 国内外研究现状(文献综述)

近年来随着传感器技术、无线通信技术、嵌入式技术的快速发展,以传感器为基础的物联网技术广泛应用于工业、农业、医疗和日常生活中。

在工业生产、农业生产和物流仓储等诸多领域,对温度要求较为苛刻,需要对温度进行监控。

例如,在农作物新品种培育阶段,需要对植物生长环境温度做监控,得到不同温度下植物所表现的性状;工业生产中需要对生产温度进行监控从而保证产品的成品率等。

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4. 研究方案

本系统通过电源模块向MEGA 2560及各模块供电,由热电偶温度传感器采集温度数据,温度数据经过温度处理电路进行A/D转换、冷端补偿、内部矫正后,将12位数字温度量数据以串行方式发送给MEGA2560,通过MEGA2560进行算法处理,获得实时温度信息,通过蓝牙与手机客户端进行通信与数据传输,手机终端接收温度数据并在在用户界面实时显示。

5. 工作计划

第1周: 查找文献和翻译文献 第2周: 撰写开题报告 第3周: 系统的总体设计和规划 第4周: 基于MEGA2560的热电偶温度采集电路模块的设计第5周: 基于MEGA2560的热电偶温度采集电路模块的验证第6周: 基于蓝牙通讯BLE技术Android Application工程建立和软件模块集成第7周: 基于蓝牙通讯BLE技术Android Application工程建立和软件模块集成第8周: 热电偶温度采集系统的集成第9周: 热电偶温度采集系统的测试和验证第10周:热电偶温度采集系统的数据收集第11周:规整毕设资料,撰写论文 第12周:提交论文 第13周:准备答辩 第14周:毕设结束工作

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