1、开题报告-杨敏

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

设计(论文)题目： 基于CC2430 的智能控制系统设计 ---无线发射与报警电路 学生姓名： 杨 敏 学 号： 0805110732 专 业： 通信工程 所在学院： 信息技术学院 指导教师： 陈 美 君 职 称： 高级工程师/副教授

2011年12月16日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；

2．开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．“文献综述”应按论文的框架成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；

4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。

5.开题报告（文献综述）字体请按宋体、小四号书写，行间距1.5倍。

毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字的文献综述： 文 献 综 述 一、立题意义 智能控制（intelligent controls）指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术。传统控制有明显的局限性，它在处理高度非线性复杂系统及目标不确定时效果很差，整个系统置于一个固定的控制算法和模型框架下，灵活性和应变能力较差。 与传统自动控制比较，智能控制的优点主要体现在以下方面：①智能控制系统具有较强的关于被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力；②智能控制的核心在高层控制，能对复杂系统进行有效的全局控制，实现广义的问题求解，使系统具有主动性和灵活性；③智能控制系统具有较强的容错能力，对环境干扰和不确定性因素不敏感；④智能控制系统有补偿及自修复能力；⑤智能控制系统具有判断决策能力，体现了智能递增，精度递减的一般组织结构的基本原理，具有高度的可靠性。 本设计就要求做一个基于CC2430的智能控制系统设计，并以实物实现，科技水平上属于比较先进的应用领域。通过设计我们将加深对感应、控制和无线收发电路应用的理解，一方面提高了理论基础知识，另一方面也提高了我们实际动手的创新能力，从而培养我们独立设计的能力以提高自己在今后职业生涯道路中的竞争力。 二、智能控制系统的现状 控制理论发展至今已有100多年的历史，经历了“经典控制理论”和“现代控制理论”的发展阶段，已进入“大系统理论”和“智能控制理论”阶段。智能控制理论的研究和应用是现代控制理论在深度和广度上的拓展。20世纪80年代以来，信息技术、计算技术的快速发展及其他相关学科的发展和相互渗透，也推动了控制科学与工程研究的不断深入，控制系统向智能控制系统的发展已成为一种趋势。 基于智能控制理论和技术已有的研究成果，以及当前的智能控制系统的研究现状，智能控制系统的主要类型有：分级递阶智能控制系统、专家控制系统、模糊控制系统、神经网络控制系统、基于规则的仿人智能控制、集成智能控制系统、组合智能控制系统。 智能控制被广泛应用于社会众多领域，解决了大量的传统控制无法解决的实际控制应用问题，呈现出强大的生命力和发展前景。但作为一门新学科，无论在理论上还是应用上都不够完善，尤其是应用前景广泛但理论研究缓慢发展甚至停滞不前，形成了一种不平衡现象。随着基础理论不断创新和实际应用方法日益成熟，智能控制在控制领域必将得到更大的发展。 三、课题研究内容 本课题研究的是，在危险的或人类不便抵达的场合，将信息从一处感应后利用无线传输介质传到另一处,并通过控制中心引发报警或其他设备进行动作。温度是生产过程和科学实验中普遍而且重要的物理参数。在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，准确测量和有效控制温度是优质，高产，低耗和安全生产的重要条件。 此课题具体是利用单片机和传感器技术开发，采用集成芯片进行无线传输。就个人设计而言，主要是根据发射装置采集温度的信号，完成无线模块信号的接收、目标温度的设定、液晶显示器的实时显示、报警指示以及控制温度信号输出的功能。即设计单片机控制输出信号装置和温度设定装置、液晶显示装置、报警装置与无线模块的接收装置。 四、本课题强调实践的重要性 面向21世纪发展需要复合型人才，社会对我们提出了许多新的要求，集中反映在：大学生应该具有扎实的基础理论知识，也需要较强的实践能力。我们的课题是智能无线温度报警与控制系统的设计。此课题涵盖模拟电路、数字电路、高频电路、时序逻辑电路、单片机等内容的综合性课题，要求熟悉一般硬件电路的设计和实现，以及学会文件检索和阅读一般专业英文文献、写作一般论文的方法和步骤。为以后工作培养独立设计的能力。它既要考察我们的理论基础知识，也要考察我们的实际动手能力和创新能力。要完成这个系统的设计，对我们这些即将毕业的通信工程学生来说有一定难度。但是，我们有无线通信电路、控制技术以及单片机的理论基础，如能将所学课程融会贯通起来，相信我们可以顺利完成此课题的设计。 参考文献： [1] Xueli CHEN. Design and Research on New Intelligent Temperature Control System for Stove[J]. Journal of China University of Mining & Technology, 2001,11(2):217~220 [2] Greed Huddleston. Intelligent sensor design using the microchip dsPIC[M]. Newnes press,2007 [3] Morton Bates, et al. PIC Microcontrollers[M]. Newnes press,2008 [4] 吴金茂等.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002 [5] 黄智伟.无线数字收发电路设计[M].北京:电子工业出版社,2003 [6] 何立民.单片机应用技术选编[M].北京:北京航空航天大学出版社,2004 [7] 林凌等.新型单片机接口器件与技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2005 [8] 刘笃仁.PIC软硬件系统设计[M].北京:电子工业出版社,2005 [9] 王守中.51单片机开发入门与典型实例[M].北京:人民邮电出版社,2007 [10] 王为青等.51单片机应用开发案例精选[M]. 北京:人民邮电出版社,2007 [11] 刘建辉等.单片机智能控制技术[M].北京:国防工业出版社,2007 [12] 李文仲等.C8051F系列单片机与短距离无线数据通信[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007 [13] 孙弋等.短距离无线通信及组网技术[M].西安:西安科技大学出版社,2008 [14] 江志红.51单片机技术与应用系统开发案例精选[M].北京:清华大学出版社，2008 [15] 孙安青.PIC单片机使用C语言程序设计与典型实例[M].北京:中国电力出版社,2008 [16] 李文仲等.CC1110/CC2510无线单片机和无线自组织网络入门与实战[M].北京:北京航空航天大学出版社,2008 [17] 喻金钱，喻斌.短距离无线通信--基于单片机控制[M].北京:北京航空航天大学出版社,2009 [18] 刘同法等.单片机外围接口电路与工程实践[M].北京: 北京航空航天大学出版社,2009 [19] 张银胜，单慧琳.一种无线温度报警系统的设计[J].武汉理工大学学报，2009，31（2）：232~235 [20] 陈彩蓉，胡飞.基于DS18B20的温室温度控制系统设计[J].安徽农业科学，2009，37（36）:17870~17871,17901 [21] 李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2010 [22] 秦芹.一种基于DS18B20的温度采集新方案[J].电子技术，2010,37（10）：62~64 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 一、课题研究的问题 完成基于CC2403的智能控制系统的设计，要求实现温度，压力、人体热释电等参数的实时测量，通信距离大于3米，要求将采集到的数据进行处理，并对报警等设备控制。本设计适用于日常生活中的报警和自动控制等方面（当探测器检测到异常时，后续执行电路工作，电路功能根据继电器后续执行电路的不同而不同）。 本课题分为外设硬件电路部分、软件设计部分和系统调试部分。要求有原理图、PCB图和实物。就个人所做部分主要研究解决的问题包括：无线发送模块的设计、报警电路等。 二、课题研究的手段（途径） 1、系统总体设计 该系统可以实现温度，压力、人体热释电等参数的实时测量并显示。系统是以CC2430为核心，传感器采集到数据后，通过线路传送给无线发送模块，此模块将数据发射出去，由接收模块接收并在液晶显示器上显示出目前数据值,当数据值低于或高于设定的数值，系统会通过蜂鸣器发出警报并控制后续执行电路工作（电路功能根据继电器后续执行电路的不同而不同）。其系统组成框图如图1所示。 继电器控制 的外围设备 采 温度传感器 无线发射与报警电路 无线通信 无线接收与显示电路 集 有线通信 系统 压力传感器 人体热释电传感器 图1 系统组成框图 选题分为三部分：包括采集与外围控制电路、无线发射与报警电路、无线接收与显示电路。就我个人所设计部分，该系统主要由无线发射、数据传输及报警等几部分组成。以CC2430为核心，配以外围接口电路和功能软件，实现智能化控制功能。 系统硬件组成 硬件电路主要由发射电路和报警电路两大部分组成。其硬件组成电路如图2所示采集 系统 外围 设备 数据控制 无线 传输 CC2430 报警 CC2430 图2 系统硬件组成框图 。 系统软件组成 系统的软件由主程序模块、功能实现模块及比较运算控制模块三部分组成。其程序流程图如图3所示。 开始初始化进入外部中断服务程序读取采集到的数据调用发射子程序是否接收到报警控制信号Y报警N控制执行信号输出中断返回图3 程序流程图 在主程序中首先进行初始化，然后读取接收到的采集数据，处理后发送给接收模块，如果收到接收模块反馈的报警控制信息，就控制蜂鸣器报警并控制后续执行电路工作（电路功能根据继电器后续执行电路的不同而不同） 2.设计的步骤 如前所述，分两部分设计（可以先仿真）：无线发射电路模块、报警电路模块。按照设计在面包板上实现；绘制成PCB，焊装实物，最后修改和联调成一个完整的系统。 三、本毕业设计（论文）课题工作进度计划 工 作 内 容 2011年12月1日---12准备阶段：搜集有关资料，准备参考资料，学习掌握开发方法、开发工具，准备开题报告。 月15日 完成开题报告和文章的翻译，进行系统分析、初步拟出12月16日---12月25总体设计框架。 日 12月26日---2012年1月10日 2012年2月10日---3在实验环境进行程序的调试，实现数据的采集和控制实月1日 验。改进电路，完成各模块的设计（含辅助电路的设计），绘制电路原理图。 3月2日---3月30日 4月1日---4月25日 绘制PCB图；选购器件；开始硬件制作、焊装、模块调试等。开始撰写毕业论文。 各模块进行联调，验证联调结果，微调电路设计。进一步完善论文，并做好材料归档工作。 4月26日---5月8日 根据论文评阅老师意见修订毕业设计论文。将所完成的毕业设计实物等材料上交指导教师。进行毕业答辩。 5月9日---5月20日 起 讫 日 期 确定系统方案框图，具体模块设计（含主要芯片确定）。根据要求用仿真器和编程器进行仿真测试。 根据答辩老师意见最后修改毕业设计论文，上交最终稿。 毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告

指导教师意见： 1．对“文献综述”的评语： 2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测： 3.是否同意开题：□ 同意 □ 不同意 指导教师： 年 月 日 所在专业审查意见： 负责人： 年 月 日