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1. 研究目的与意义（文献综述）
温湿度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程，温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题，因此对温度的检测的意义很重要。温湿度检测目前广泛应用于以下几个行业：1．农业生产中，植物的生长对于温湿度的要求非常严格，不当的温湿度下，植物会停止生长、甚至死亡。利用温湿度监测系统控制农业大棚内的相关参数，从而使大棚的效率达到很高的水平！2．食品行业中，温湿度对于食品储存来说是至关重要的一环，温湿度的不良变化会带来食物质量变化，引发食品安全问题。利用温湿度监测系统对温湿度的监控有利于相关人员对食品系统进行及时的监测和控制。3．动物养殖中，各种动物在不同的温度下会表现出不同的生长状态，高质高产的目标要依靠适宜的环境来保障。4．药品储存中，根据国家相关要求，药品保存必须按照相应的温湿度进行控制。根据最新的GMP认证，对于一般的药品的温度存储范围为0-30℃5．工控行业中，主要用于暖通空调、机房监控等。楼宇中的环境控制通常是温度控制，对于用控制湿度达到最佳舒适环境的关注日益增多。国内现代的温度测量系统设计中,多采用DS1820新型单总线数字温度传感器，这种类型的温度传感器采用3脚(或8脚)封装，从DS1820读出或写入数据仅需要一根I/O口线，而且测量精度达到12位，最低精确到小数点后4位有效数字。用这种智能化数字式传感器的优胜显而易见。现代湿度测量方案最主要的有两种：干湿球测湿法，电子式湿度传感器测湿法。干湿球测湿法采用间接测量方法，通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用温度没有严格限制，在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。电子式湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，电子式湿度传感器的长期稳定性和使用寿命不如干湿球湿度传感器。湿度传感器是采用半导体技术，因此对使用的环境温度有要求，超过其规定的使用温度将对传感器造成损坏。所以电子式湿度传感器测湿方法更适合于在洁净及常温的场合使用。 国外Azbil公司有一款产品，其使用了电阻温度检测元件（Pt100，JIS C1604 A类）和自主研发的高分子电容式传感元件。整个系统设计使用两个温湿度传感器，互相之间起到对比矫正作用以减小测量误差。且电阻温度传感器（Pt100）也用于加热湿度感应元件，以恢复或检测每种劣化模式。该产品由很好的环境忍耐度和耐化学药品的漂移恢复能力（应对一些农业和药品制造运输场景）。另一方面随着无线通信技术的发展，无线数据的采集与传输的应用领域在不断地扩大。在工业测控方面，有些测量点比较分散使得有线线路的铺设及维护均需较高的代价，或者对于运动构件上的传感器信号的采集，使得有线传输数据不可靠、甚至不可能，因此采用无线数据传送技术进行数据通信是现代测控数传系统的发展趋势。从点对点传输的红外技术，到短距离、点对多点个人局域网（如蓝牙和ZigBee），不同种类的技术随着需求的不同而不断发展完善，形成了巨大的市场潜力。随着无线通讯网络的不断成熟，加之其高效、快捷、准确、费用低廉、受环境影响小的特点，使得短消息逐渐被应用于工业控制，尤其是分布式远程数据采集和监控系统。通过无线通信模块，可以随时随地采用短消息的方式接受现场的终端设备状态，使采集控制更具有实时性，便于集中管理和远程管理。
2. 研究的基本内容与方案
一、基本内容以arduino开源平台为核心，配以温湿度传感器dht11、lcd显示屏等外围模块的温湿度监测系统；完成相应的硬件和软件设计、软件编写和调试以及模拟仿真调试。并完成相关硬件电路的搭建及调试二、基本目标通过硬件平台烧录软件后实现通过dht11传感器采集温湿度数据，由arduino读取数据再发送到lcd显示屏的完整过程，即温湿度环境的实时监测。三、拟采用的技术方案及措施
图1 方案图
采用如图1所示的技术方案，使用单片机模块、温湿度传感模块和显示模块组成。整个过程为上电复位，然后单片机向温湿度传感模块请求数据，由温湿度传感模块传回的温湿度数字数据经过单片机处理为具体温湿度后发送给显示模块显示，以此往复实现温湿度监测。
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3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，明确研究内容，了解研究所需资料。
学习arduino平台开发流程与特点，完成开题报告。
第4－7周：学习arduino平台的基本电路及开发环境，熟悉dht11的工作原理，使用相关模块测试基本功能。
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4. 参考文献（12篇以上）
[1]蔡睿妍.arduino的原理及应用[j]. 电子设计工程,2012, 20(16):155-157
[2]李永华，王思野.arduino案例实战[m]. 清华大学出版社，2017.
[3]bender p,kussmann k. arduino based projects in the computer science capstone course[j].2012, 27(5):152-157.
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