单片机无线通信论文提纲

论文题目：种猪舍自动化温度监控系统的设计与研究

摘要：随着工业自动化的不断发展,养猪行业由原来机械化散养为主的模式逐渐发展成为信息化集约型管理模式。其中,种猪作为繁殖猪种,其繁殖性能直接影响到养猪生产水平和经济效益。研究表明,环境温度是影响种猪繁殖性能的重要因素之一,因此,为种猪提供适宜的温度环境,对提高其繁殖性能以及经济效益有着重要意义。本文依据自动控制原理,设计研究了一种适宜种猪的自动化温度监控管理系统,运用单片机为控制基础,结合了无线通信技术,并提出了变论域模糊PID控制算法,与传统控制算法进行了对比分析。本文的主要工作以及成果如下:1阐述了本文的研究意义和研究背景,探究了温度参数对种猪繁殖性能的影响,并分析了国内外猪舍温度参数控制系统的研究现状。2对自动化温度监控管理系统的软件及硬件进行了设计,硬件部分主要包含了基于单片机的核心控制电路的设计开发,软件部分主要包含单片机控制程序编写以及上位机管理软件设计开发。3借助MATALAB仿真环境,对PID控制、模糊PID控制以及变论域模糊PID控制进行了仿真比较。通过比较分析,变论域控制算法在响应速度、控制精度以及控制稳定性方面都有更优表现。4搭建了模拟种猪的温度环境,并进行实验,通过多组实验数据对比分析,所设计的自动化温度监控管理系统有精确的控制精度和良好的稳定性。

关键词：种猪;自动化温度监控系统;单片机;无线通信;变论域模糊PID

学科专业：机械工程

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题背景与意义

1.1.1 课题背景

1.1.2 我国对猪肉制品的需求量

1.1.3 温度参数对种猪繁殖性能的影响

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外猪舍温度监控系统发展现状

1.2.2 国内猪舍温度监控系统发展现状

1.3 论文研究的主要内容

1.4 系统设计要求和目标

第2章 温度监控系统总体设计

2.1 引言

2.2 需求分析

2.2.1 提高种猪繁殖性能的需求

2.2.2 提高自动化管理水平的需求

2.3 温度检测和控制设计方案比较

2.4 系统技术路线

2.5 系统整体结构框架设计

2.6 本章小结

第3章 温度监控系统硬件和软件设计

3.1 引言

3.2 元器件选择

3.2.1 单片机选择

3.2.2 传感器选择

3.2.3 显示系统的选择

3.2.4 无线通信模块选择

3.3 监控系统硬件电路设计

3.3.1 温度数据采集电路

3.3.2 显示报警电路

3.3.3 无线蓝牙外围电路

3.3.4 继电器控制电路

3.4 温度监控系统软件部分设计

3.4.1 单片机主程序

3.4.2 温度信号采集程序

3.4.3 LCD驱动程序

3.4.4 温度控制算法程序

3.4.5 蓝牙无线通信程序

3.5 上位机管理软件设计

3.6 本章小结

第4章 变论域模糊PID控制器设计

4.1 引言

4.2 变论域模糊控制思想

4.3 伸缩因子的选择

4.4 模糊隶属度函数选取与模糊规则的制定

4.5 仿真结果与对比分析

4.5.1 模糊PID的系统仿真

4.5.2 变论域模糊控制器的仿真分析

4.5.3 仿真结果分析

4.6 本章小结

第5章 温度监控系统测试与实验

5.1 主要的测试内容

5.2 实验硬件平台

5.2.1 实验模拟环境

5.2.2 实验设备及仪器

5.3 实验结果分析

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 研究展望

参考文献

致谢