单片机温度控制及报警系统的设计开题报告示例

. 广西工学院毕业设计（论文）开题报告题目名称：Single chip microcomputer temperature control and alarm system design （英文） 单片机温度控制及报警系统的设计 （中文） 系 别 电子信息与控制工程系 专 业 电子信息工程 班 级 学 号 姓 名 指导教师 2012 年 2月 28 日一、选题的根据： 1）本选题的理论、实际意义 随着微机测量和控制技术的迅速发展与广泛应用，以单片机为核心的温度采集与控制系统的研发与应用在很大程度上提高了生产生活中对温度的控制水平。本设计论述了一种以STC89C52单片机为主控制单元，以DS18B20为温度传感器的温度控制系统。该控制系统可以实时存储相关的温度数据并记录当前的时间。系统设计了相关的硬件电路和相关应用程序。硬件电路主要包括STC89C52单片机最小系统，测温电路、实时时钟电路、LCD液晶显示电路以及通讯模块电路等。系统程序主要包括主程序，读出温度子程序，计算温度子程序、按键处理程序、LCD显示程序以及数据存储程序等。随着社会的发展，温度的测量及控制变得越来越重要。本文采用单片机STC89C52设计了温度实时测量及控制系统。单片机STC89C52 能够根据温度传感器DS18B20 所采集的温度在液晶屏上实时显示，通过控制从而把温度控制在设定的范围之内。所有温度数据均通过液晶显示器LCD显示出来。系统可以根据时钟存储相关的数据。通过该课程的学习使我们对计算机控制系统有一个全面的了解、掌握常规控制算法的使用方法、掌握简单微型计算机应用系统软硬的设计方法，进一步锻炼同学们在微型计算机应用方面的实际工作能力。2） 综述国内外有关本选题的研究动态和自己的见解 在对网络安全协议与地址冲突的解决方案研究上，我国国家“863”计划资助项目，国家科技创新基金资助项目以及国家计委高技术产业化示范工程项目都曾立项研究过类似课题。为了解决IPSec协议同现有网络体系结构矛盾的问题，有以下几种解决问题的思路：1. 在不同地址域通信的主机自己能处理跨越不同地址域的地址变换问题的RSIP方案，缺点是该方案实施费用相对较大；2. 使IPSec节点与NAT节点结合起来的IPC-NAT方案，缺点是需不断维护“出租”线路，以防线路回收，且只能由主机发起连接；3. 相互通信的主机均使用IPv6协议栈，IPSec协议在IPv6协议栈中实现的 “6to4”方案，缺点是实施这种方式的费用较高，短期内难以实现。在国外研究上，由SSH Communications Security Corp提出的方案为IPSec NAT-Traversal draft-stenberg-ipsec-nat-traversal（NATT），该方案利用了ISAKMP安全管理协议及IKE密钥交换协议。目前，无论是国内还是国外的研究大都停留在草案阶段，在构造具体可行的应用系统上没有太多人涉足。本选题将以对IETF提出的UDP封装解决草案的缺陷进行改进，进行可穿越NAT的IPSec协议的具体实现，确定采用的解决方案和实施架构。二、研究内容1）主要研究内容及观点目前，适用于所有Internet通信的新一代安全技术标准为网络安全协议IPSec，它的优点在于可以“无缝”地为IP引入安全特性，并为数据提供身份认证，完整性检验，抗重播攻击以及加密等机制。自因特网工程任务组IETF提出该标准以来，国内外相关领域都一直在不断的探索，力图使它更加完善。经过具体分析，IPSec及NAT之间的矛盾来自于NAT与认证头协议AH的冲突、NAT与封装安全载荷协议ESP的冲突以及NAT和密钥交换协议IKE的冲突三个方面。本课题研究的就是如何解决它们之间结合应用的不兼容性，对现有的网络安全协议与地址冲突解决方案进行分析，验证各方案的成熟性和可行性，在研究分析各方案优缺点后为IPSec与NAT的兼容性问题提出一个整体解决方案，确定具体的实施环境。选择方案时需保证不给IKE和IPSee本身带来任何安全问题，例如拒绝服务攻击等；还要避免对IKE和IPSee数据包中目的端口的动态分配，并且具有向后兼容性，也就是该解决方案必须能够检测到NAT是否存在，并且可以与现有的IPSee互操作。 2）研究重点和难点在选题的研究上，分析现有的IPSec与NAT冲突问题解决方案的优缺点以及进行可穿越NAT的IPSec协议的具体实现，确定采用具体技术的解决方案为重点和难点。拟重点研究IETF(因特网工程任务组)提出的UDP封装草案，分析该草案的可行性及不足的基础上提出来的一种新的解决方案。3）创新点相较于其他解决方案，本选题的创新之处在于将草案阶段付诸实际，通过修改Linux系统的网络协议栈，实现了IPSec报文对NAT设备的透明穿越。新的UDP封装方案设计的系统有效地支持了IPSec 数据流传输路径中的NAT 转换，并且具有协议简单易实现、扩展性好等优点，具有很好的应用前景。虽然该方案报文开销增加，但由于网络带宽的持续增加，这些开销可以忽略不计。4）拟撰写论文的结构（论文撰写框架）1.课题背景，构建网络安全体系结构的目的和意义2.分别分析IPSec体系结构和NAT技术、两者冲突的原因以及解决IPSec与NAT冲突问题的必要性3.分析现有的IPSec与NAT冲突问题解决方案4.对IETF提出的UDP封装解决草案的缺陷进行改进，确定采用的解决方案和实施架构5. 对改进的兼容解决方案的具体实现6. 分析新的解决方案的可行性及不足之处三、研究方法采用定性研究与定量研究相结合的方法来分析网络安全协议与地址冲突的解决方案。选题以理论研究为主，参考各相关院校、专业期刊以及学位论文等类似文献的研究情况，经多番比较，利用UDP封装技术实现IPSec-NAT穿越。四、进程安排和采取的主要措施第一阶段（1、2周）：选题调研、查找相关资料，写开题报告；第二阶段（3 7周）：根据收集的资料以及题目要求确定最合理的方案进行深入的研究设计，确定最佳研究方案；第三阶段（812周）：程序编写、系统调试，撰写论文初稿；第四阶段（1314周）：论文修改，定稿。五、主要参考文献（不少于10篇，3篇以上英文参考文献）1 邢飞,伍卫国,刘轶,钱德沛.IP安全协议与网络地址转换间的不兼容问题J. 计算机工程, 2003,(19)2 欧阳星明,朱尚文.IPSec与NAT的冲突问题及其解决方案研究J. 华中科技大学学报（自然科学版）, 2005,(02) 3 曹菊香,李越颖,周文虎.IPSec和NAT之间的不兼容性问题解决方案的探讨J.电脑知识与技术, 2008,（10）4 T.HainArchitectural Implications of NAT.RFC 2993,November 20005 A.Huttunen,B.Swander,M.Stenberg et a1.UDP Encapsulation of IPsec Packetsdraft-ietfipsecudpencaps-06txt，January 20036 洪洲.NAT的UDP穿透技术分析及实现J. 广州城市职业学院学报，2009，(02)7 杜根远,谭水木.一种利用UDP封装实现IPSec-NAT穿越的改进方案J.计算机应用与软件,2007,(3)8 PSrisuresh，KEgevangTraditional IP Network Address Translator(Traditional NAT)-RFC3022，January 20019 祝芝梅,李之棠.NAT与IPSec协议兼容性问题及解决方案J.计算机应用，2004，(03)10 贾培,曹斌,刘积仁.NAT与IPSec协议兼容性问题及解决方案的研究J. 通信学报，2002，(05) 11 冯博琴,陈文革.计算机网络M.北京：高等教育出版社，200412 李增智.计算机网络原理M.修订2版.西安：西安交通大学出版社，200313 何伟.NAT技术的研究及其应用J.怀化学院学报，2008，(02) 14 Steven M BellovinSecurity Problem in the TCPIP Protocol SuiteComputer Communication Review,1989，19(2)：324815 T.Kivinen,B.Swander,A.Huttunen et al.Negotiation of NAT-Traversal in the IKE. draft-ietf-ipsec-nat-t-ike-05.txt，January 2003 16 张学锋.几种常见网络安全协议的解析与比较J.网络安全技术与应用，2009(03)17 刘欣，王行建.NAT技术的研究及其应用J.计算机应用，2008，(07)18 杜冬高，周超.基于IPSEC和NAT技术的UDP封装方法J.焦作大学学报，2009，(02)19 朱赛凡.网络地址转换与IP安全协议冲突问题分析与解决D.武汉：华中科技大学，200320 董丽丽.网络安全协议及算法J.石油仪器,1998，12(02)21 张爱科,谭耀坚.IPSec与NAT兼容性研究及解决方案探讨J.福建电脑，2009，(04)22 de Lannois，CBonnet，ALobelle，MConnection of extruded subnets：a solution based on RSlE IEEE Communications Magazine，2002，40(9)：11612123 张志龙,杜学绘,钱雁斌.增强的NAT-PT和IPSec兼容解决方案J.计算机工程，2008(22)24 Naganand Doraswamy,Dan Harkins.IPSec:新一代因特网安全标准.第一版.京京工作室.机械工业出版社,2000,(29)25 SKent，RAtkinson IP Encapsulating Security