江西理工大学2014届本科生毕业设计(论文)
4.2 硬件问题及解决
在调试过程中,由于初次使用面包板,对于面包板的一些特征不是很了解,导致连线经常出现错误,以至于系统无法正常工作。
在选取蜂鸣器的时候,开始选用的是有源蜂鸣器,但是在调试的时候发现蜂鸣器是一直在发出声音,而且是连续的,并没有达到自己预期的效果,所以在最后自己又换取了无源蜂鸣器,时期达到预警的效果,并发出固定频率的声音。
本系统由于要使用LCD1602显示器,所以需要大量连线,以至于在初期经常出现连线错误的情况,最糟糕的时候几乎将整个系统烧坏,到后期自己摸索出一些经验,尽量减少了显示器的外联接口,将整个系统的地线连接到面包板的一条线路上,然后将各个元器件固定在面包板上,然后再讲Arduino与面包板连接在一起,这样可以更方便的区分线路走向。
4.3 软件问题及解决
在使用Arduino软件过程中遇到的最大的问题就是学习如何使用库文件。 在刚开始调试程序时软件弹出下面窗口图4-5所示:
图4-5 测试错误
这种情况就是Arduino中不含有dht11的库文件,所以我们不能直接调用Dht11的函数。由于要使用DHT11传感器,但是对于DHT11传感器采集到的模拟信号转换成数字信号是一项非常复杂的过程,查阅的大量资料也没有找到关于其转换公式,最后在一篇论文中发现关于各种复杂的元器件或传感器都有自己的库文件,安装库文件以后我们就可以直接使用其函数,通过网络查询,在网络上
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找到了关于DHT11的库文件接LCD1602的库文件,当安装好各种库文件以后又遇到一个大的问题,由于库文件并没有提供文件使用方法,应为每一个库文件中又有不同的函数,但是我并不知道其中函数的使用方法,最后为了解决这个问题又不得不在网上搜索关于这两个库文件的使用方法,通过大量的查阅资料,对比其他文献中对于其使用方法,终于彻底的掌握了这两个库文件的使用方法并成功的运用的本系统中。
有时候因为程序要反复调试下载,有时会提醒com3接口被占用,不能下载程序,这是只有拔掉下载线,重新启动Arduino,再次下载程序解决问题。
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第五章 总结与展望
5.1 全文总结
经过近十几周的连续奋战,从拿到课题题目,到后来查找资料,理论知识学习,实验编程调试等,这一切都使我的理论知识和动手实践能力都有了质的飞跃。了解了Arduino uno的硬件结构和软件编程方法,对Arduino uno的工作方式有了很大的认知。同时,对一些外围硬件设备比如温湿度传感器、液晶显示屏、有源无源蜂鸣器等有了很多新的认识和理解。
在硬件电路设计中选用了Arduino uno作为系统的核心控制部件。温湿度检测采用了DHT11温湿度传感器。通过翻阅和查找大量的专业资料,最终确定了智能化的总体设计方案。由LCD1602液晶显示屏为核心的显示电路可以直观的显示数据测量结果。报警电路的设计同时采用了蜂鸣器和LED显示的方式。为了实现系统的智能化,系统软件设计了数据显示电路子程序,报警电路程序,数据采集电路程序。
但因为自己的专业知识的局限性,在课题设计过程中难免也存在很多不尽人意的地方。比如温湿度的控制精度还是很低,这个跟温湿度传感器的选择有很大的关系。另外就是硬件的布局设计不够美观,给人有很凌乱的感觉,以后有机会应该自己做印刷板然后再制作电路板是个元器件集成到一块板子上就比较完美了。
温湿度控制已经成为了21世纪热门研究话题之一。无论是从生产还是生活,温湿度都与我们人类都是息息相关的。而智能化的温湿度控制系统的发展方向已成为一种必然趋势。我们思维方式不可能一直原地不动,不能再坚守旧时代利用大量人力资源来控制温度和湿度的变化。这样不但浪费大量的人力财力资源,而且控制系统功能也比较单一化,适用场合也有很大的局限性。而使用自动的智能控制的方式,既节省了人力财力,更加体现出了与时俱进的辩证思想,世界在进步,而这种进步就该体现在生活中的各个细节方面。
5.2 未来展望
环境控制技术是一个多学科交叉、多技术综合的新兴研究课题。在我国,对环境的智能控制技术的研究尚处于初级研究阶段,对其研究的课题也较少。
本文虽然完成了设计的初衷,但是在设计过程中及使用后发现还是有一些需要改进的地方。比如数据在采集更新会出现数据延迟,这个问题需要进一步的研究与分析。
因为时间仓促,本系统并没有实现无线传输数据的功能,只能采用有线连接
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显示数据,所以限制了其应用的方便性。由于Arduino控制板本身简单易用, 又具有丰富的周边资源和完全开源的特点, 因此用其作为控制核心的。
温湿度控系统设计, 可完成所监测的环境温湿度的实时控制, 并具有良好的功能扩展性,所以我们可以在Arduino控制板上再增加一片蓝牙控制模块,来进行无线传输和接收数据,使系统更人性化。
现在仅仅是完成了数据显示的功能,将来可以将数据存入数据库,以备以后需要查询时能够查询的到。而且还可以采用上位机技术在连接到个人计算机上做出一个模拟的仪表盘,更能方便的读取数据并观察数据的变化过程。
智能控制理论在不断发展,总是有新的好的控制方法提出,把新的方法应用于实际,理论与实际相结合,一方面可以取得经济效益,另一方面可以在实际中验证理论的正确性,并且提出它的改进方向。
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致 谢
经过近十几周的努力,在易老师的精心指导及其他同学的帮助下,我已经顺利地完成了设计任务。当完成毕业设计全部任务,使我既巩固和强化了大学期间学过的专业基础知识和技能,又学到了许多最新和最前沿的新知识。通过理论研究和实践相结合的设计方法,使得在大学期间学习到的各方面专业知识得到了融会贯通,巩固了各科知识的连接性。在体会实际工作困难的同时,也深深的体会到实践与理论的差距。 更重要的是让我重新认识到了自学的重要性,以及学以致用的道理。我通过多种渠道包括在学校图书馆和网络资源等查阅了大量的专业资料和课题发展状况,通过上网解决了很多自己认为比较棘手和难以解决的问题。通过此次毕业设计,让我真正的掌握了设计一个课题的方法、步骤等,提高了从提出问题到找出解决问题的方法的综合运用能力。在整个课题的设计的过程中,相关老师给与了我大力帮助,特别是得到易称福导师无微不至的指导和帮助。学院各位知道老师的那种治学严谨的作风给我留下了难以磨灭的深刻印象,让我永远不会忘记他们对于我的教育。在此,对全体帮助过我的老师和同学表示衷心的感谢与祝福!对易称福老师致以最崇高的敬意!
由于本人专业知识的局限性,加之论文撰写时间比较仓促,设计过程中疏漏和错误及瑕疵之处是难以避免,希望各位老师给予谅解。同时也希望老师加以批评和指正,使我在以后的学习和工作中取得更大的成绩。
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