仓库温湿度监测系统毕业设计
仓库温湿度监测系统毕业设计

仓库温湿度监测系统毕业设计Last revision on 21 December 2020仓库温湿度监测系统摘要在电子科技的快速发展的同时,诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越广泛。
单片机的发展,促进了工业测控领域的发展,其中对于仓库温湿度的监测要求不断增高。
那么,由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢发展到利用单片机实现自动监测。
本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计内容。
系统设计结构简单、实用,相比传统监测方法,在监测精度这一方面大幅度被提升,节省了人力物力与时间。
关键词:STC89C51单片机;温湿度;DS18B20;HS1101Warehouse temperature and humidity monitoring systemABSTRACTWith the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcomputer application system is more and more development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the , from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the structure is simple and practical,and improves the measuring precision and efficiency.KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity;DS18B20;HS1101目录前言 (1)第一章绪论 (2)课题的提出及意义 (2)国内外现状及发展趋势 (2)第二章温湿度监测系统的方案确定 (4)设计要求 (4)系统总体方案设计 (4)控制芯片AT89C51单片机 (5)湿度传感器 (9)系统设计方案的工作原理 (11)第三章系统硬件电路及原理图设计 (12)中心系统设计 (12) (12) (13)液晶显示电路设计 (14)温湿度监测系统的电路设计 (14) (15) (15)键盘电路设计 (16)报警电路设计 (17)系统总电路 (18)第四章系统软件设计 (19)使用的开发工具 (19)Proteus (19)Keil C51 编译器简介 (20)软件程序 (21)系统仿真图 (22)小结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附件 (25)前言目前,国内在一些需要控制温度与湿度的场所,比如仓库管理这些地方,多数仅仅针对于对温度进行监测,却忽略了对湿度这项也十分重要的参数进行监测。
仓库温湿度监测系统设计本科毕业论文

仓库温湿度监测系统设计本科毕业论文研究课题:仓库温湿度监测系统设计研究方案:一、引言:仓储行业对于温湿度的监测十分重要,对于一些特定的货物,如食品、药品等,温湿度的变化都会对其质量产生重要影响。
设计一套仓库温湿度监测系统,可以实时地监测温湿度数据,并进行分析与提取,对于提高仓储物品的质量和管理效率具有重要意义。
本文旨在探讨仓库温湿度监测系统设计的关键技术及实施情况,并为解决实际问题提供参考。
二、研究目标:1. 设计一个集温湿度采集、传输与分析为一体的仓库温湿度监测系统。
2. 通过采集的温湿度数据,结合已有研究成果,提出新的观点和方法,并对数据进行分析得出结论。
3. 探索更准确、稳定的温湿度监测技术,并建立相应的模型和算法。
三、方案实施情况:1. 硬件设计:a. 选择合适的传感器,可通过数字接口与主控板连接,并能准确地测量仓库内的温湿度。
b. 设计合适的电源供应系统,保证传感器和主控板的正常工作。
c. 开发合适的数据存储与传输模块,实现温湿度数据的存储与传输。
2. 软件设计:a. 完成主控板的固件开发,实现温湿度数据的采集、处理与传输。
b. 开发后台数据库和管理系统,实现温湿度数据的存储、管理与分析。
c. 设计用户界面与工具,方便用户实时地查看仓库温湿度数据,并进行数据分析与决策。
3. 实验环境与调试:a. 确定实验环境,建立标准的温湿度模拟环境。
b. 进行传感器的校准与测试,确保测量准确性。
c. 进行实验数据的采集与传输测试,验证系统的稳定性与可靠性。
四、数据采集与分析:1. 根据实验与调试所得的数据,使用合适的数据采集工具进行记录。
2. 对采集到的温湿度数据进行整理与分析,采用统计学方法和图表可视化工具,得出数据的基本特征与规律。
五、结论:通过本次实验与调研,我们成功地设计出了一套仓库温湿度监测系统,能够实时地采集、传输和分析仓库内的温湿度数据。
在已有研究成果的基础上,我们提出了一些新的观点和方法,并对数据进行了深入分析。
仓库温湿度检测系统设计毕业设计

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对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体,均已在论文中已明确的方式标明。
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毕业设计(论文)-粮库温湿度智能监控系统的设计与研究

摘要粮食储藏是国家为防备战争、荒灾以及其他突发性事件而采取的有效措施。
粮食是人类生存的必需品,温度与湿度是保存好粮食的先决条件,随着中国加入WTO和粮食市场的逐渐开放,储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
影响粮食安全储藏主要参数是粮食的湿度和温度,这两者之间是互相关联的。
人们通常使用温度计、湿度计来测量粮库的温度和湿度,通过人工加热、加湿、通风和降温等方法来控制粮库的温度、湿度,这种方法不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。
同时温度与相对湿度的大幅度变化可能导致种子大范围腐烂或者影响种子的发芽率,从而带来极大地经济及财产损失。
因此,保证适宜的粮库温度、湿度对保证农产品种子存储质量十分重要。
本设计分为上下两层结构,下位机系统以ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为温、湿度监控核心部件,采用DS18B20温度传感器,它是数字温度传感器,能够直接读取被测物的温度值;选取HS1101作为湿度传感器,通过将该湿敏电容置于555定时器与电阻组成的电路中,将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号,并采用RS485与上位机进行通信;一旦温度或湿度值超过设定阈值,即可实现报警。
上位机系统仍以单片机为核心,扩展数据存储器,在键盘模块里可以更改阈值,LCD显示模块显示从下位单片机传来的温度、湿度值。
从而实现一种小型粮库的温湿度智能监控。
实验表明该系统具有转换速度快、精度高、控制能力强等特点。
目前实现粮库温湿度的智能控制需要一种稳定性高、成本低的温湿度智能控制系统,其采用上、下位机控制结构,实现全方位智能化的粮库监控。
单片机在这种系统中往往作为一个终端机,安装在系统的某些节点上,对现场温湿度进行实时的测量和控制。
单片机的高可靠性和强抗干扰能力,使它可以置于恶劣环境的前端工作。
关键词单片机;小型粮库;温度;湿度AbstractThe food storage is the national guard against war, for Huang zai and other unexpected events and take effective measures. Food is the human survival necessities, temperature and humidity is to keep the good food prerequisites, with China's accession to the WTO and the opening up of the food market, store large amounts of food to stabilizing the development of national economy play a crucial role. Affect food security is the main parameters of grain storage humidity and temperature, between the two are interrelated. People often use thermometer, island-from mosquitoes to measure the temperature and humidity of warehouse, through the artificial heating, add wet, ventilation and cooling method to control the warehouse temperature, humidity, this method not only control precision low, real-time, and operation of the personnel labor intensity. At the same time temperature and relative humidity can lead to big large variation seed range decay or influence of seed germination rate, thus brings great economic and property losses. Therefore, ensure the warehouse of the appropriate temperature and humidity on agricultural seed storage quality guarantee is very important.This design is divided into the upper and lower levels structure, lower place machine system to ATMEL company produces the AT89C51 as humidity and temperature monitoring core components, the temperature sensor DS18B20, it USES "single bus" interface, can be measured directly read things value; Select HS1101 as humidity sensor, through the wet sensitive capacitance in 555 timer and resistors circuit, will the change of capacitance values to the inverse of a voltage and frequency signal, and USES the RS485 communication and the upper machine;Once the temperature or humidity value more than setting threshold, can realize the alarm. PC system based on single-chip microcomputer is still, extended data storage in the keyboard module can change the threshold, LCD display module from a single chip that under the temperature, humidity value from. So as to achieve a small the temperature and humidity of the warehouse intelligent monitoring. Experiments show that the system has a conversion speed and precision, strong ability to control etc. Characteristics.Now realize intelligent control of the temperature and humidity warehouse need a high stability, low cost of temperature, humidity intelligent control system, and its use,under a machine control structure, achieving all-round intelligent warehouse management controlsystem.SCM in such systems often as a terminal, installed in the system of some nodes, the temperature and humidity of real-time measurement and control. The single chip microcomputer high reliability and strong anti-interference ability, make it can be placed in the front of the bad environment.Key words :single-chip microcomputer; Small grain depot; Temperature; humidity目录摘要........................................................................................................................................... Abstract (I)1 绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2粮库温湿度系统国内外现状以及发展趋势 (1)1.3本设计主要工作内容 (2)2 系统总体设计 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2下位机系统 (5)2.3上位机系统 (5)3 系统硬件电路设计 (6)3.1下位机系统硬件电路设计 (6)3.1.1温度检测模块 (6)3.1.2湿度检测模块 (9)3.1.3 RS-485S串口通信模块 (9)3.1.4报警电路模块 (14)3.2上位机系统硬件电路设计 (14)3.2.1显示模块 (14)3.2.2 RS-485S串口通信模块 (16)3.2.3键盘模块 (16)3.3 AT89C51硬件电路设计 (17)3.3.1 AT89C51性能参数 (17)3.3.2内部时钟电路设计 (19)3.3.3复位电路设计 (20)3.3.4 AT89C51内部结构 (21)4 软件设计 (23)4.1下位机软件设计 (23)4.1.1温度子程序设计 (23)4.1.2湿度子程序设计 (24)4.1.3报警子程序设计 (24)4.1.4下位机中断程序设计 (25)4.1.5 串口通信程序设计 (26)4.2 上位机软件设计 (27)4.2.1键盘子程序设计 (28)4.2.2串口通信模块子程序设计 (29)5 总结与展望 (30)5.1总结 (30)5.2展望 (30)参考文献 (31)结束语 (32)致谢词 (33)附录1:下位机系统电路图 (34)附录2:上位机系统电路图 (35)附录3:下位机系统程序 (36)附录4:上位机系统程序 (39)1 绪论1.1研究背景粮食是人类生存的必需品,温度与湿度是保存好粮食的先决条件,随着中国加入WTO 和粮食市场的逐渐开放,储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
仓库温湿度检测系统的设计毕业论文

2.4
在本设计系统中,温度输入信号假设为8路的模拟信号,需要多通道结构。
2.3.2
测量空气湿度的方式很多,其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的.
方案一:采用HOS—201湿敏传感器。
HOS—201湿敏传感器为高湿度开关传感器,它的工作电压为交流1V以下,频率为50HZ~1KHZ,测量湿度范围为0~100%RH,温度范围为0~50℃。这种传感器原是用于开关的传感器,不能在宽频带范围内检测湿度,因此,主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。
图2.4系统总体框图
第 3 章
3.1
信号采集系统包括温度传感器电路、湿度传感器电路和多路开关组成。
3.1.1
集成温度传感器AD590 是美国Байду номын сангаас拟器件公司生产的集成两端感温电流型温度传感器。
一、AD590主要特性
AD590是电流型温度传感器,通过对电流的测量可得到所需要的温度值.
1、AD590主要特性
2.2.2
通过分析可得本系统的总体框图如图2.1所示。
图2。1系统总体框图
2.3
2.3.1
传感器是实现测量与控制的首要环节,是测控系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换,那么一切准确的测量和控制都将无法实现.工业生产过程的自动化测量和控制,几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率和高质量。
毕业论文---毕业设计(论文)-粮仓温湿度监测系统-毕业论文【范本模板】

课程设计粮仓温湿度监测系统系别机电工程系专业名称机电一体化技术班级学号121101004 学生姓名柴彪礼指导教师朱良学2014年6月25日粮仓温湿度监测系统摘要随着单片机技术的飞速发展,单片机在各个领域得到了广泛的应用。
粮食是人类生存的必需品,温度是保存好粮食的先决条件,储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
粮库一般较大,测量点会很多.粮仓温湿度测量方法以及相应的智能控制一直是粮食保存的一个重要问题.本系统是以AT89C52单片机、DS18B20数值温度传感器和HS1100湿度传感器为核心组成的粮仓温湿度控制系统。
该系统利用AT89C52单片机采集了各个点的温度、湿度,实现温湿度显示、报警等功能。
它以AT89C52单片机为主控制芯片,采用数字温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1100实现多路温度的检测,利用LCD1602液晶显示器形象直观的显示测出的温湿度值。
本文在确定法设计方案基础上,着重论述了系统的软硬件设计,并且描述了系统电路设计、硬件设计框图及所使用各种芯片功能和特性。
通过PROTEUS软件和KEIL C仿真出了该系统.关键词:单片机,DS18B20,HS1100,液晶显示,报警目录1 绪论 (1)1.1背景 (1)1.2设计的目的和意义 (1)1。
3相关领域国内外设计方法 (2)2系统方案设计 (7)2.1方案设计 (7)2。
2方案论证 (7)3系统硬件的设计 (9)3。
1系统工作原理综述 (9)3.2AT89C52的介绍 (9)3。
2.1 AT89C52芯片的简介 (9)3.2.2 AT89C52主要功能特性 (10)3.3DS18B20简介 (11)3.3。
1 DS18B20的性能特点 (11)3.3.2 DS18B20的内部结构 (11)3.3.3 DS18B20的温度值格式 (13)3.3.4DS18B20单总线(1—Wire)的基本原理 (14)3.3.5 DS18B20与单片机接口电路 (16)3.4HS1100简介及测湿度原理图 (18)3.4。
仓库温湿度检测系统设计

仓库温湿度检测系统设计1.引言仓库是储存物品的重要场所,对于一些物品而言,温湿度的控制非常重要。
例如,一些易腐烂的食品需要低温干燥的环境才能存放长时间,而一些高温敏感的电子设备则需要保持低湿度来防止损坏。
因此,设计一个仓库温湿度检测系统对于仓库管理非常重要。
2.系统概述2.1温湿度传感器温湿度传感器是用于测量仓库内部温湿度的设备。
常见的温湿度传感器有电子传感器和光学传感器。
系统需要选择适合的传感器来满足温湿度检测的需求。
2.2数据采集模块数据采集模块负责从温湿度传感器中读取数据,并将数据传输到数据处理模块。
可以通过有线或无线方式传输数据。
如果仓库面积较大或温湿度变化快速,无线方式可能更适合。
2.3数据处理模块数据处理模块接收来自数据采集模块的数据,并进行处理和分析。
可以使用微控制器或单片机来实现数据处理功能。
数据处理模块需要实时监控仓库温湿度状态,并根据预先设置的阈值进行判断和报警。
2.4报警系统报警系统用于在温湿度超出预设范围时发出警报。
可以使用声音、光线、手机短信等方式进行报警,并进行记录和通知相关人员。
3.系统设计在设计过程中需要考虑以下几个关键点:3.1传感器选择根据仓库大小、温湿度变化情况和系统预算等因素选择适合的温湿度传感器。
考虑到传感器精度和稳定性等因素,建议选择专业的温湿度传感器。
3.2数据采集与传输根据仓库的实际情况选择有线或无线方式进行数据采集与传输。
有线方式通常更稳定可靠,但无线方式更适合仓库面积较大或需要移动传感器的情况。
3.3数据处理与报警数据处理模块需要接收并处理来自数据采集模块的数据。
可以通过设置阈值,在数据超出预设范围时触发报警系统。
同时,数据处理模块需要进行实时监控,并记录历史数据以便后续分析。
3.4报警系统报警系统需要能够及时准确地发出警报,并记录报警事件。
可以设置不同的报警级别以便根据不同情况采取相应措施。
4.系统实施4.1硬件实施根据系统设计,选择合适的传感器和数据处理模块,并进行搭建和调试。
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仓库温湿度监测系统摘要在电子科技的快速发展的同时,诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越广泛。
单片机的发展,促进了工业测控领域的发展,其中对于仓库温湿度的监测要求不断增高。
那么,由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢发展到利用单片机实现自动监测。
本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计内容。
系统设计结构简单、实用,相比传统监测方法,在监测精度这一方面大幅度被提升,节省了人力物力与时间。
关键词:STC89C51单片机;温湿度;DS18B20;HS1101Warehouse temperature and humidity monitoring systemABSTRACTWith the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcomputer application system is more and more widely.MCU development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the warehouse.So, from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become possible.This paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the content.System structure is simple and practical, and improves the measuring precision and efficiency.KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity;DS18B20;HS1101目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1课题的提出及意义 (2)1.2国内外现状及发展趋势 (3)第二章温湿度监测系统的方案确定 (5)2.1设计要求 (5)2.2系统总体方案设计 (5)2.2.1 控制芯片AT89C51单片机 (6)2.2.3 湿度传感器 (13)2.3 系统设计方案的工作原理 (15)第三章系统硬件电路及原理图设计 (17)3.1 中心系统设计 (17)3.1.1复位电路 (17)3.1.2时钟电路 (18)3.2液晶显示电路设计 (20)3.3温湿度监测系统的电路设计 (20)3.3.1温度测控系统电路设计 (21)3.3.2湿度测控系统电路设计 (21)3.4 键盘电路设计 (22)3.5 报警电路设计 (23)3.6系统总电路 (24)第四章系统软件设计 (26)4.1使用的开发工具 (26)4.1.1 Proteus (26)4.1.2 Keil C51 编译器简介 (27)4.2软件程序 (28)4.3 系统仿真图 (29)小结 (30)参考文献 (32)致 (33)附件 (33)前言目前,国内在一些需要控制温度与湿度的场所,比如仓库管理这些地方,多数仅仅针对于对温度进行监测,却忽略了对湿度这项也十分重要的参数进行监测。
当仓库的温度值产生异常时(即温度值比一般正常值高太多或者低太多)便立即通过通风透气或者升温的方式进行调节实时温度。
同时,湿度会造成仓库储藏物的温度升高,仓库储藏物自身的水分过高或者长期的外界高湿度天气环境也会加快储藏物新陈代谢从而释放出热量,由此引发的温度升高又将加剧新陈代谢致使储藏物变质发霉。
就这样形成一种难以再控制调节的恶性循环。
所以,仓库不仅仅只需要检测温度,同时也必须对空气湿度也进行实时监测,这样方便提前采取相应的措施去调控仓库的温湿度,防止储藏物因温湿度的变化而产生的变质发霉情况。
此次方案设计的温湿度监测系统方案是以AT89C51单片机为整体的控制器核心,然后接入传感器、显示模块以及数字电子电路技术,将这三者相结合,实现了实时监测仓库的温度和湿度的目标,降低了因为温湿度所造成的一系列经济损失,节省人力物力与时间。
第一章绪论1.1课题的提出及意义温度与湿度是一项在许多地方中都要监测的重要环境因素。
不管是在工业还是农业、仓库保管等领域中,温度和湿度肯定都要必须实时监测的。
对于温湿度进行合理有效的监测一方面可以节约大量的资源,另一方面对于各行业安全健康的发展也十分有利。
仓库管理平时的主要工作内容就是要注意潮湿,腐烂,爆炸和霉变,这些也是评判仓管工作情况如何的一项标准。
它们是直接影响储藏物的保质时间的重要因素。
为了高效率高质量的完成仓库管理的工作,我们首先必须要提高仓库中温度与湿度的监测工作力度。
对于仓库温湿度的测量工作,其实一直都在进行着。
但是以往的方法是将温度计、湿度测量工具等一些普通测量工具放置在仓库的各个位置,然后人工的去定时拔出温度计湿度计进行读数记录数据,由此完成温湿度的测量,然后判断某处温湿度是否达标,对于不符合标准的库房通过通风、除湿和降温等方式进行调节。
很明显,我们发现此种人工检测的方法费时费力、效率不高,而且由于是人工读数,所以可能会产生一些误差,因此我们需要一种相对传统方法造成本比较低、操作方法简单、测量精度高的温湿度监测方法。
1.2国内外现状及发展趋势早期仓库监测主要采用温度计量法,这种传统方法是根据经验在仓库多个测量点放置温度计,然后仓库的管理工作人员定期每隔一段时间拔出温度计读数记录,从而判断出此时仓库温度值的高低,再决定下一步如何处理储藏物资。
仓库的监测系统在科技迅速发展下有了很大幅度的改进与提升。
在过去的几年内,国内外原先成本高昂、结构复杂、功能单一的仓库温湿度监测系统正在慢慢朝着一个成本低、智能化、多参数检测的方向大力发展。
当前,“温-阻”法与“湿-阻”法曾经是国内仓库监测系统的两种主要方案,这样的方案原理就是使用电阻型的温湿度传感器,被测量区域环境的温度跟湿度的参数数值发生变动的话,电阻值也会跟着发生一系列变化,由此判定出仓库内空气的温度以及空气的湿度值。
然而此种方案下,温湿度测控系统的精度因为传感器自身灵敏度而受到一定的影响,所以精度不会太高,这样对于一些精度要求比较高的场合比如实验室设备难以满足其条件。
一直以来,国内的研究机构一直都在努力的研究传感器测量装置,比如根据以传统电子仪器设计为设计基础的多种动态测试系统等等,这么多研究课题和领域的相继成功都代表了国内在传感器领域中不断发展与进步。
在国内不断发展的同时,国外传感器领域也被一些大型企业公司重视,不断的发展与完善。
九十年代时便设计出了集成温度湿度测量系统等,新科技的不断产生更加促进了传感器的持续大力发展。
众所周知,时代在进步,科技在发展,传统的温湿度测量技术不管是在灵敏度还是在精度上都已经无法再满足现在这个市场的需求了,因此,最重要的便是再设计研究出一个符合满足新时期人们工作需求传感器。
第二章温湿度监测系统的方案确定2.1设计要求根据设计任务书中的要求以及考虑到设计出成品的现实实用性,可以确定出方案设计的主要参数为:温度测量范围:-20—+45℃;湿度测量范围:0—100%Rh;温度测量精度:±0.01ºC;湿度测量误差:≤5%Rh;电源电压的工作范围:DC4.5~5.5V;2.2系统总体方案设计本设计系统要实现的功能:可以测量出仓库库房实时环境温度和相对湿度值,仓库管理工作人员可以根据各个库房的实际情况设定出温度湿度限值,当温度、湿度数据出现异常,蜂鸣器就会释放出明显的报警信号,以此警示工作人员及时处理。
通过对于各种类型的湿度,温度传感器原理深刻了解后,根据设计的要求以及刚确定的设计参数,选择出合适的单片机控制芯片以及温湿度两种传感器。
以单片机为核心而设计的温度湿度监测系统,将由由AT89C51单片机进行控制,并且以温度传感器DS18B20和湿度传感器HS1101作为温湿度的检测部件,同时结合超限处理模块构建而成的,这样才能达到高精度高实用性的标准,从而满足了系统可以简捷方便地有效监测温湿度的要求。
最后作为仓库温湿度监测的设备,设计系统所选择的元器件的成本高低,系统本身的实用性,灵敏度,也是我们设计时必须要考虑的要素。
硬件和软件两部分共同实现此系统设计的全部功能,传感器信号数据的采集等是由硬件部分实现的,对信号进行处理和数据显示等功能则由软件部分实现的。
2.2.1 控制芯片AT89C51单片机AT89C51是一种由单块集成电路芯片组成的标准单片机,可以说就像是一台微型计算机,它同样拥有计算机的各种主要部分,其中控制处理数据核心模块有:中央处理器,永久性数据存储或短暂性数据存储的存储器、具有数据传输等功能的可编程I/O口、定时器/计数器、串行口等等,另外单片机还需要接一些驱动器、锁存器、指令寄存器、地址寄存器等等辅助电路,这些辅助电路会和单片机主要部分用总线等连接在一起,弥补单片机自身的缺陷,因而使得单片机数据传输、信号控制等等功能特别强大,而且工作可靠稳定。
所以,AT89C51单片机又被称作MCU,只要将一些适合的软件和外部设备和它相互结合在一起,就能够组成一个单片机控制系统。
P0.0~P0.7P2.0~P2.7其引脚图如图2.2所示:图2.2 AT89C51引脚图1、主要特性:(1)32可编程I/O线;(2)2个16位的定时器/计数器;(3)和MCS-51兼容;(4)5个中断源;(5)可编程串行通道;(6)低功耗的闲置和掉电模式;(7)时钟电路。
2、引脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0、P1、P2、P3为4个8位的可编程并行I/O口,这种I/O口都由一个存储器和一个驱动器组成,因此可以被用来实现与外部设备中数据的并行输入/输出,单片机主要是通过这4个八位口和外界联系的。