12_无线通讯终端采集酿酒环境信息.docVIP

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辽宁石油化工大学

本科生毕业设计（论文）开题报告

毕业设计（论文）题目：

学院：

专业班级：

姓名：

学号：

校内指导教师：第一指导教师、第二指导教师

校外指导教师：

2024年2月

毕业设计（论文）题目

毕业设计（论文）

类型（划“√”）

工程实践类

科学实验类

理论研究类

社会调查类

√

一、研究目的和意义（不少于300字）

研究意义：酒在我国有着悠久的历史和浓厚的文化底蕴，其酿造环境的温度、湿度和人工照明强度等环境因素直接影响其发酵过程，从而对酒的品质有着极大的影响。因此对酿酒环境信息的采集和监测尤为必要。

研究目的：智能化生产是未来工业生产的核心，依托信息技术与工业技术的高度融合，实现“智能工厂”和“智能生产”提高生产力和生产水平。国内外酒类企业基本都是在传统手工艺基础上成长、发展、壮大，随着工业化进程的推进，生产流程也仅仅实现部分自动化，而最重要的环境监测系统采用有线方式采集数据，需要现场布线，结构复杂、维护成本较高，需要现场查看监测数据。近年来，随着无线通技术的发展，短距离无线通信技术如WIFI被应用于酿酒环境监测系整个生产流程全方位的自动化远未实现，智能化更少有涉及。本文基于此探讨建立基于WIFI的酿酒环境信息采集体系。

二、预期达到的目标及主要的创新点（不少于200字）

2.1预期目标（不少于100字）

建立一个基于WIFI信息传输的，采集酿酒环境温度、湿度和人工照明强度等影响其酿造工艺关键因素的信息采集体系，帮助酿酒产业提升自动化程度程度，并为行业实现全方位的智能化进程，提升生产力和生产水平，提高竞争能力进行积极探索。

2.2主要创新点（不少于100字）

针对传统酿酒环境监测系统需要现场布线，结合复杂，维护成本较高和无法随时进行信息采集和监测的特点，基于WiFi通信手段转以太网的系统架构，利用上机位定时广播发送信号、下机位接收后分时上报的通讯方案实现数据包的稳定传输。

三、主要研究内容（提纲）

1.研究背景

1.1国内外研究概况

1.2本文研究的主要内容

2智能数据采集系统总体设计

2.1系统设计任务

2.2系统实现功能

2.3系统主要难点

2.4系统框架结构

2.5嵌入式系统的选用

3硬件方案设计

3.1控制模块设计

3.2双串口转换电路设计

3.3WIFI模块设计

3.4电源模块电路设计

4软件方案设计

4.1嵌入式模块软件设计

4.2数据采集主机软件设计

5系统测试

5.1数据采集模块样机测试

5.2数据采集系统测试

6总结与展望

四、文献综述（不少于1000字）

WiFi技术概述

在WiFi技术初兴之时，抗干扰能力不足，安全性方面也不够健全，数据包易被他人窃取。但在后续地发展中，研发多种技术以增强其稳定性，为提高安全能力也开发出了WAP、WP2等等的加密手段。尽管WiFi技术尚有一些缺陷等待继续优化，其优势及便捷相较其他无线技术而言还是显而易见的，具有以下优点[1,2]。

(1)WiFi网络的有效覆盖面积极大。在障碍物较少的广阔空间区域内，WiFi无线电波传输至两百米处仍只有很小的衰减，因此可保证最大距离的数据有效传输。并且伴随着技术协议标准的不断开发，其有效传输距离不断扩大。相比蓝牙技术只能对半径15米左右进行有效覆盖的特点，WiFi技术可以更好的实现工业中对数据传输的要求[3]。

(2)WiFi网络中数据传输快速稳定。伴随着IEEE802.11主要标准的发展，WiFi技术理论传输速度不断提高，由初始时的2Mbps提高至802.11a、b时的54Mbps、11Mbps，随后的802.11n、802.11ac更是将这一速度提升至600Mbps及1Gbps。这样的传输速度，完全可以满足工业监控领域中的各种需求，且WiFi网络带宽可以实现自动调整，更好的实现其稳定性与可靠性。

(3)WiFi网络组网简单方便，易移动。相较于有线网络，WiFi网络仅需一个无线网络接入点便可完成网络构建，一般将接入点放置在区域中心开阔处即可，不用考虑诸如线缆走线等问题，使网络构建的基础成本得到降低。同时使用者只要处在网络覆盖区域内，便可使用装配有无线网卡的设备或各种手持终端设备接入网络实现上网功能。

2.系统硬件选择方案

本系统监测终端放置于酒窖内[4]，其个数主要根据酒窖的面积和各种传感器硬件性能确定。监测终端通过