基于单片机的仓库温湿度监测系统设计

基于单片机的仓库温湿度监测系统设计
基于单片机的仓库温湿度监测系统设计

基于单片机的仓库温湿度

监测系统设计

The latest revision on November 22, 2020

毕业设计(论文)

中文题目基于单片机的仓库温湿度监测系统

设计

英文题目The design of the warehouse humiture

Monitoring system based on the MCU 系别:电子与电气工程系

年级专业:2013级电子信息工程(专升本)

姓名:顾博诚

学号:0

指导教师:章玲

职称:讲师

闽南理工学院教务处制

年月日

毕业设计诚信声明书

本人郑重声明:在毕业设计工作中严格遵守学校有关规定,恪守学术规范;我所提交的毕业设计是本人在指导教师的指导下独立研究、撰写的成果,设计中所引用他人的文字、研究成果,均已在设计中加以说明;在本人的毕业设计中未剽窃、抄袭他人的学术观点、思想和成果,未篡改实验数据。

本设计和资料若有不实之处,本人愿承担一切相关责任。

学生签名:

年月日

基于单片机的仓库温湿度监测系统设计

【摘要】本文主要设计了一种基于STC89C52单片机的智能温湿度监测系统,该系统能对仓库内的温湿度进行读取从而了解其温湿度的变化情况,利用温湿度传感器DHT11将仓库内的温湿度的变化情况,变换成数字量,通过单片机进行控制,最后由LCD完成温湿度显示。该系统可以方便的实现温度和湿度的采集和显示,使用起来相当方便,具有精度高,量程大,灵敏度高,体积小,耗能低等优点,适用于我们日常生活和工农业的温湿度监测,也可以作为温湿度处理模块嵌入其他系统中,作为其他系统的辅助扩展,有广泛的前景。

【关键词】DHT11,监测与控制,单片机SCT89C52,LCD1602

The design of the warehouse humiture monitoring system based on the

MCU

【ABSTRACT】This paper mainlyintroduces a kind ofintelligenttemperature and humidity monitoring system basedon

STC89C52 systemcanread andunderstand thechanges

oftemperature and humidityonthetemperature and humidityDHT11in the warehouse,using temperature and humidity sensorwillchangeof temperature and humidityin the warehouse.

transforminto digital quantitythrough the microcontroller to

control,finallycompleted by LCDtemperature and system can achievethe temperature and humidity

convenientacquisition and display,very convenient touse,has high accuracy,large measuring range,high sensitivity,small volume,lowenergy consumption,temperature and humidity monitoringapplied toour daily life andindustrial and agricultural,but also can be used asa temperature and humidityprocessing module embedded inother systems,as an adjunct to otherthe expansion of the system,has broadprospects.

【Key Words】DHT11,monitoring and control,single chip

micyocoSCT89C52,LCD1602

目录

1.绪论

课题研究的目的和意义

随着国民经济的快速发展和科学技术的普及,高性能设备发展快,对温度和湿度的要求也越来越高的企业也越来越多。传统模式的温湿度监测是以人为基础,依靠人工抄数值,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况的数据。在这种模型中,不仅效率低不利于人才资源的管理分配,以及缺乏科学性,许多重大事故都是由人为因素造成的,人工维护缺乏完整的管理系统。该监控系统可以解决资源的人力浪费,管理不及时的问题。

温湿度计及其温湿度监测系统的研究现状

早在1970年,温湿度监测技术首先采用模拟式的组合仪器,采集现场信息和数据,并进行记录、指示和监测。1980年末期生产出了分布式控制系统。

在90年代中期的智能温湿度传感器(亦称数字温湿度传感器)开发出来。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。内部温湿度传感器包括智能温湿度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。部分产品用一个CPU、多路选择器、只读存储器(ROM)和随机存取存储器(RAM)。智能温湿度传感器可采集温湿度,适配各种微控制器(MCU),并且可通过软件来实现测试和控制,实现更智能的温湿度控制器。

现在科学家使用一台称为“psychrometer”的仪器测量相对湿度。“psychrometer”由两个连接在一起的温度计。在测量相对湿度时,要把

“psychrometer”旅转直至被包着的温度计维持一个稳定的温度,并且该温度必须比干的温度计低。空气中的实际温度是干温度计。两个不同温度之间调用,因为水分蒸发的结果。科学家记录的温度的温度计和“wet-bulb depression”,然后制成图表,用来计算相对湿度。

跟电子温度计一样,湿度计随着湿度传感器的快速发展日益成熟。现在常用的AD590温度传感器,DS18B20湿度传感器HMxx’系列,HS1xx系列,随着温湿度计的发展温室监控系统发展较为成熟,为人们更好的服务。

目前正研究和发展计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。在世界上的一些国家,温湿度监控技术在实现半自动化的基础上朝着完全无人化、自动化的方向迅速发展。

本论文的主要内容

该系统通过温湿度传感器对仓库内的温湿度进行采集,利用ADC0832将仓库内的温湿度的变化情况,变换成数字量,通过单片机STC89C52进行控制,最后由LCD完成温湿度显示。

2.系统方案设计

综合自己在本科阶段所学的知识和参与实验的经验,研究设计了以

STC89C52单片机为主芯片的仓库温湿度监测系统,本设计是一个以单片机为核心的主模块,包括显示模块与报警器、温湿度传感器以及相应的软件等。通过接口可以有选择性的择取所需的功能模块进行所需的测量。设计框图如2-1所示。

在单片机电路设计中,可以采用一只温湿度传感器DHT11,此传感器,超快响应、抗干扰能力强、性价比高等优点可以满足设计要求。电路比较简单,软件设计也比较简单。

设计以STC89C52单片机为核心,整体结构采用模块化设计,主板上设计有键盘与显示电路以及RS232串口电路和电路子模块与功能扩展模块的接口,通过子模块接口用户可以按需来组合所需要的子模块,完成温湿度监测的实现。在通信和监控上,采用LCD液晶显示。本温湿度传感器属于多功能温湿度传感器,可以设置上下报警温度,当温度不在设置范围内时,可以报警。

图2-1 总设计框图

由ST89C52控制温湿度监测系统的设计完成后,将实现以一种基于DHT11的数字温湿度传感器设计方案。简要阐述了温湿度传感器DHT11的性能指标、单片机系统、LCD1602显示模块以及时序图、ADC0832接口电路模块及时序图。利用主板STC89C52单片机控制DHT11进行数据采集并将数据送至LCD液晶显示结果。另外,采集结果可由接口电路送入计算机显示并存储。

3.系统硬件设计

硬件系统总体结构图

本文所设计的数字测温湿度显示系统主要由STC89C52单片机及其最小系统模块、温湿度传感器、LCD1602液晶显示,结构方框图如图3-1所示,各部分主要结构设计及功能在下面介绍。

图3-1硬件电路图

STC89C52最小系统

单片机最小系统是指用最少的元器件件组成可以运行的单片机的系统。即如图3-2所示。单片机的最小系统包括电源(接地),晶振电路(本设计使用晶振),复位电路及EA引脚。有以上部分组成的最小系统,单片机就可以进行正常的简单运行了,值得注意的是,EA(31脚)需要接高电平,因此,单片机不使用片外存储器,这样单片机系统才会正确运行用C语言编程所烧写进单片机的程序。

图3-2 STC89C52最小系统

1)电源:单片机使用的是5V电源,其中正极接40引脚,负极(地)接20引脚。

2)晶振电路:单片机是一种时讯电路,必须提供脉冲信号才能正常工作,在单片机内部已集成了振荡器,使用晶体振荡器,接18、19脚。

3)复位电路:复位按钮,重启。

4)EA引脚:上拉倒VCC,表示烧写到单片机内部,程序小的话直接存在内部集成的ROM,至于程序大了就要接地了,外扩ROM。

至此,一个单片机就接好,通上电,单片机就开始运行了。图中的排阻RM1是P0口上拉用的,C4是滤波电容,抗干扰用。其他P0-P3口均为I/O口,每个口有8个引脚,共32个,编号都是0-7,如,这些IO口是用来外接各种元器件,通过编程来实现各种所需要的功能。

温湿度传感器模块

本系统采用DHT11数字温湿度传感器,它是一个含有一个数字信号输出的温度和湿度传感器。以确保产品具有较高的长期稳定性与可靠性。它是特殊的温度和湿度传感技术和数字技术的模块集合。传感器包括电阻式感湿元件和一个测温元件,并具有较高的性能的8位微控制器相连接。DHT11的供电电压为~ DC。传感器通电后,等待1S度过一个不稳定状态,在这种状态下不需要发送任何指令。电源引脚(VCC,GND)之间可增加一个100pF的电容,用于去耦滤波。

因此该产品具有抗干扰能力强、性价比高、响应快速等优点。DHT11的典型应用模块和实物图如图3-3、3-4所示。

图3-3 DHT11硬件模块

图3-4 DHT11数字温湿度传感器

ADC0832接口电路模块

ADC0832是8位分辨率的A/D转换芯片,其最高分辨达到256级,适用于一般的模拟量转换。其参考电压和电源输入的内部复用,实现0~5V的芯片模拟输入电压。芯片转换时间为32μS,据有双输出数据,可作用于数据验证,为了减少数据误差,稳定性强和转换速度。芯片的特定数据输入,使处理器控制变得更加方便和多器件挂接。DI通过数据的输入端子,可以方便地达到功能选择通道。ADC0832接口电路如图3-5所示。

图3-5 ADC0832与单片机连接电路

一般情况下 ADC0832 与单片机的接口是四条数据线,分别是 DI、DO、CLK、CS。因为DI端与 DO端在通信时不能同时有效,并且单片机的接口是双向的,所以电路设计时可以将 DI和 DO 并行在同根数据线上使用(如图 3-5)。当 ADC0832没有运行时,其CS输入应设置为高电平,则芯片被禁止,DO/DI 和CLK 的电平可任意。当要执行 A/D转换时,首先将CS置于低电平,直到转换结束完成为止。在此芯片开始转换运行,并且由数据处理器CLK产生时钟脉冲,DO/DI端则使用其DI端的数据信号。在第一个时钟脉冲的结束之前 DI端必须置于高电平,表示启始信号。在第二、三个脉冲结束之前 DI端2位数据应用于选择信道的功能,其功能项如表 3-1 所示。

表3-1 功能项

当两者的数据是“0”,“1”时,CH0为输入负端 IN-,CH1为输入正端

IN+进行输入,当两者数据为“0”、“0”时,将 CH0作为输入正端 IN+,CH1为输入负端 IN-进行输入,当两者数据为“1”、“1”时,只单一的对 CH1进行单通道转换,当两者的数据为“1”、“0”时,只单一的对 CH0 进行单通道转换。到第三个脉冲的结束之后 DI端的输入电平没有输入作用,此后DI/DO端则开始使用数据输出,DO开始读取转换数据。从第四个脉冲结束开始由DO端输出转换数据最高位DATA7,然后每个脉冲结束,DO端输出下个数据。直到第十一个脉冲时发出最低位数据 DATA0,完成输入一个字节的数据。也正是从此位开始输出下一个相反字节的数据,即从第十一个字节的末端输出 DATD0。然后输出的8位数据,到第十九个脉冲时完成数据输出,也就是标志着一次的 A/D转换结束。最后将 CS置高电平,立即处理转换完成后的数据。具体的时序图参考图3-6。

图3-6 ADC0832时序图

作为一个单通道的模拟输入电压ADC0832是 0~5V并且电压精度为时

ADC0832为8位分辨率。如果IN+输入与IN-输入的时,可是将电压值设定在一个大范围内,增加了转换的宽度。但值得指出的是,在进行IN+输入与IN-的输入时,如果IN-输入的电压大于IN+输入的电压则转换后数据结果一直为00H。

LCD1602显示模块

LCD1602显示模块原理图如图3-7所示。

图3-7 LCD1602与单片机连接电路

工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。(16列2行)

LCD1602液晶也被称为1602字符型液晶,它是一个专门显示符号、字母、数字等的点阵型液晶模块,它有许多的5X7或者5X11等点阵字符位汇聚而成,每个点阵字符位可以显示一个字符。具体引脚功能参照表3-2。

LCD1602的特性:

1)+5V电压,可调对比度

2)内部含有复位电路

3)提供各种控制命令,如:清屏、闪烁的光标、闪烁字符、以及其他功能

4)80个字节的显示数据存储器DDRAM

5)内置有192个5X7字型点阵的CGROM(字符发生器)

6)8个可以用户自定义的5X7的CGRAM

表3-2 LCD1602引脚说明

LCD1602读写时序图如图3-8、3-9所示。

图3-8 LCD1602读操作时序图

图3-9 LCD1602读操作时序图

报警模块

本系统根据实际测得的温度值由温湿度传感器处理从而判断出指标是否超出,如果存在超出则有蜂鸣器报警。蜂鸣器的电流比较大,用单片机的I/O口直接驱动不能带动,需要进行电流放大,这里采用PNP三极管8550。R3限流电阻,一般取1-2K,蜂鸣器正极接到PNP的C极,当=1:PNP截止,不响,当=0:PNP导通,响。报警模块如图3-10所示。

图3-10 报警模块

4.系统软件设计

主程序设计

本文采用DHT11温湿度传感器,它对仓库内的温湿度进行采集,并将其转换成数字信号,将数字信息提供给系统,系统进行LCD初始化显示,进行延时等待后读取DHT11温湿度传感器模块中的信息,才采集好的信息传给LCD1602进行显示,通过设定好的上下限进行报警。软件系统具体流程图如图4-1所示。

图4-1 软件主程序图

LCD1602软件设计

1. 指令介绍

清屏指令

表4-1 清屏指令

功能:

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;HS1101 Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With 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)

基于单片机的智能仓库温湿度控制系统

第一章引言 1.1 课题背景 在现代工业现场,随着科技的进步和自动化发展,温、湿度监测系统在某些行业中要求越来越高,特别是在大中型仓库管理系统中,由于温湿度过高或过低引起的仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气将导致储藏物新陈代谢加快而放出热量,放热引起的温升又是代谢进一步加剧以至发霉变质,因此仓库必须重视对空气温湿度精确的而又方便的实时监测,长期以来,由于受经济条件限制,我国仓库环境较差,而且管理落后。 仓库管理的重点之一就是要合理布置测温点,经常检查温度变化,以便及时发现储藏物发热点,减少损失。然而,堆积物的热传递又是那样的缓慢,使人感知极差,需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓库内观察温、湿度,不断进行翻仓、加湿、通风和降温设备来控制温湿度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。这种繁重的体力劳动,不仅对人体有极大的伤害,而且不科学、不及时。所以,仓库储藏物虫蛀、霉变的情况时有发生。 我国的储藏物现均集中存放在地方或国家的仓库中。按照国家储藏物保护法,必须定期抽样检查粮食的温、湿度,以确保储藏质量。这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库。 本课题即以上述问题为出发点,设计仓库温、湿度监控系统,该系统不仅能采集仓库内的温、湿度值,而且能够迅速做出相应的处理,并将数据及处理结果显示给用户,并储存数据以方便以后的对比研究。 1.2 仓库温、湿度控制技术的国内外研究状况 近年来,由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术的发展,是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用,因此,仓库温、湿度监控技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。 1.2.1 硬件技术 早期仓库温湿度检测主要采用温度计量算法,它是将温度计放入特定的插杆中,根据经验插入仓库的多个测温点,工作人员定期拔出读数,决定采取相应的措施。这种方法由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因,温度检测不仅速度慢而且精度低,抽样不彻底,局部粮食温度过高不易被及时发现,局部粮食发霉变质引起大面积坏掉的情况时有发生。 随着科技的发展,温、湿度检测系统有了很大的改善和提高,系统在布线上采用矩阵式布线技术,简化了数据采集部分的线路;在传感器方面应用了热电偶、半导体等器件;在数据传输方面减少了传输线的根数,采用串行传输方式,他可对仓库的各个测试点进

新版GSP温湿度自动监测系统验证验证方案

温湿度自动监测系统验证验证方案 目的 建立库房温湿度验证方案,证明库房温湿度系统是否可以自动运行及监测,24小时内库房的温度和湿度达到规定要求。 范围 适用于仓库常温库、阴凉库、冷库温湿度自动监测系统验证。 责任 验证领导小组成员、项目验证小组成员、与验证项目相关人员。 依据 2013版《药品经营质量管理规范》 规程 1 概述:商品在贮存的过程中,有温湿度的要求,仓库的温湿度自动监测系统是否符合商品贮存的要求,需进行验证。 1.1 公司现有常温度、阴凉库,冷库位于仓库区,用于存放公司购进的商品。对于库房温湿度自动监测系统是否能达到规定的自动运行、监测、并使温度和湿度达到规定要求,需验证。 2 验证目的 2.1 检查资料和文件是否符合GSP管理要求。 2.2 检查并确认库房空调安装是否符合设计要求。 2.3 检查并确认库房空调运行是否符合设计要求。 2.4 检查并确认温度和湿度是否符合仓储要求。 3 验证小组成员情况 3.1 验证小组成员

3.2 验证小组职责 3.2.1 负责验证方案的起草、审核与批准。 3.2.2 负责按批准的验证方案组织、协调各项验证工作,并组织实施验证工作。 3.2.3 负责验证数据的收集、整理、汇总,并对各项验证结果进行分析与评价。 3.2.4 负责组织、协调完成各项因验证而出现的变更工作。 3.2.5 负责验证报告的起草、审核与批准,并出具验证结果评定及结论。 4 验证实施的必备条件 4.1、系统条件:空调系统安装完好,能正常运行。 4.2、文件要求:已制订相应岗位的设备操作程序及岗位标准操作程序。 4.3、仪表校验:用于校验库房的温湿度检测仪需经过合法的校验,并具有合格证书。 4.4、环境卫生:成品阴凉库的清洁卫生应符合相关规定的要求。 4.5、人员培训:参加验证人员应经过验证专项培训工作。 5 验证可接受标准 5.1 阴凉库温度控制范围:<20℃;常温库温度控制范围:0~30℃;冷库温度控制范围2~10℃。 5.2库房的湿度控制范围:35%-75%。 6 验证日期进度表

分布式温湿度监测系统的设计.

郑州航空工业管理学院 毕业论文(设计) 2008 届通信工程专业 0813071 班级 题目分布式温度监测系统 姓名学号 指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日

内容提要 本系统采用单总线传感器网络的设计思想,包含了二个组成部分:数据采集,单片机控制,是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。 本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限,LED1灯会亮并启动报警器,三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限,LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。 关键词 单片机;温度;传感器;测量

The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu Suiying Senior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wire technology.Control circuit consists of warning,serial communication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and compared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm, the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the temperature is more than the judge to set the highest and lowest temperature limits.

基于单片机的智能仓库温湿度控制系统

第一章引言 课题背景 在现代工业现场,随着科技的进步和自动化发展,温、湿度监测系统在某些行业中要求越来越高,特别是在大中型仓库管理系统中,由于温湿度过高或过低引起的仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气将导致储藏物新陈代谢加快而放出热量,放热引起的温升又是代谢进一步加剧以至发霉变质,因此仓库必 须重视对空气温湿度精确的而又方便的实时监测,长期以来,由于受经济条件限制,我国仓库环境较差,而且管理落后。 仓库管理的重点之一就是要合理布置测温点,经常检查温度变化,以便及时发现储藏物发热点,减少损失。然而,堆积物的热传递又是那样的缓慢,使人感知极差,需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓库内观察温、湿度,不断进行翻仓、加湿、通风和降温设备来控制温湿度,这样不但控制精度低、实时性差,而且操作人员的劳动强度大。这种繁重的体力劳动,不仅对人体有极大的伤害,而且不科学、不及时。所以,仓库储藏物虫蛀、霉变的情况时有发生。 我国的储藏物现均集中存放在地方或国家的仓库中。按照国家储藏物保护法,必须定期抽样检查粮食的温、湿度,以确保储藏质量。这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库。 本课题即以上述问题为出发点,设计仓库温、湿度监控系统,该系统不仅能采集仓库内的温、湿度值,而且能够迅速做出相应的处理,并将数据及处理结果显示给用户,并储存数据以方便以后的对比研究。 仓库温、湿度控制技术的国内外研究状况 近年来,由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术的发展,是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用,因此,仓库温、湿度监控技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。 硬件技术 早期仓库温湿度检测主要采用温度计量算法,它是将温度计放入特定的插杆中,根据经验插入仓库的多个测温点,工作人员定期拔出读数,决定采取相应的措施。这种方法由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因,温度检测不仅速度慢而且精度低,抽样不彻底,局部粮食温度过高不易被及时发现,局部粮食发 霉变质引起大面积坏掉的情况时有发生

仓库温湿度自动检测

仓库温湿度自动检测 摘要:仓库环境下的温度、湿度进行实时检测、显示、操纵,使仓储物资在适合的环境下安全储存。专门是工作稳固可靠,测试数据准确,操纵稳固。该系统可应用于各种粮食、食品等仓库。 关键词:温度自动检测

1 引言 在仓库的物资的治理中,需要对温度、湿度等环境参数进行监控,以保证仓库的安全。随着库区的面积逐步扩大,需要传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库物资进行监管。 CAN(Controller Area Network,操纵器局域网)总线技术具有先进的多主网络结构、通讯距离远、价位低、可靠性高、系统容量大、安装方便、爱护费用低、性价比高等优点。专门对库区较大、仓库分布较分散的大型仓库的监控专门适用。 2系统硬件设计 本系统采纳分布式监控网络,要紧分为上位机和下位机两部分,而上位机硬件包括CAN通讯适配器和上位监控治理机组成;下位机则由CAN节点和现场传感器组和温度湿度参数操纵器组成,如图1所示。 其工作原理是下位机节点通过一定时刻间隔把含有地址、温度、湿度等数据量的报文向CAN总线发送,总线通过自身仲裁确定先把优先级最高的数据放到总线上,然后自动仲裁依次发送优先级相对较低的报文到CAN总线。由于CAN总线的信息存取利用了广播式的存取工作方式,报文能够在任何时候由任何节点发送到闲暇的总线上,每个CAN总线节点都接收到了总线上显现的报文信息,通过每个节点的报文滤波和地址设置,上位机CAN节点能实现上传报文的接收。上位机接收到报文信息后通过组态王软件实现仓库温度等参数实时监视和记录。同时上位机通过仓库人机界面可随时发送操纵信息到CAN总线上,地址匹配的CAN总线节点能收到信息。通过这种方式即可实现仓库的温度等参数的反馈操纵。 2.1现场数据采集服务器 现场数据采集服务器是系统的重要组成部分,它完成现场数据的采集、与上位机的通信等功能。现场采集服务器内部结构如图所示: 1)电源供电接口 现场采集服务器的输入电源为AC220V 1A,电源通过隔离变压器接入到电源供电接口。 2)现场总线接口 现场总线接口在板上的标识为J2,为五芯插头,该接口的引脚定义如下表所示 标识现场总线电缆线芯颜色含义及接线说明 L 红色为现场T型总线连接器供电 N 黑色为现场T型总线连接器供电

仓库温湿度自动检测报警系统

仓库温湿度自动检测报警系统 绪论 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。 基本功能 ~ 检测温度、湿度 ~ 显示温度、湿度 ~ 过限报警 主要技术参数 ~ 温度检测范围:-30℃-+50℃ ~ 测量精度:±0.5℃ ~ 湿度检测范围:10%-90%RH ~ 检测精度:±1%RH ~ 显示方式:温度:四位显示湿度:四位显示 ~ 报警方式:三极管驱动的蜂鸣音报警

目录 第一章方案的比较和论证 (3) 1.1 主控制芯片的选择 (3) 1.2温度传感器的选择 (8) 1.3湿度传感器的选择 (9) 第二章系统总体设计 (10) 2.1系统总体设计 (10) 2.2 555芯片的介绍 (11) 2.3 DS18B20的介绍 (13) 2.4 LCD1602介绍 (13) 2.5 湿度检测电路 (15) 2.6 温度检测电路 (16) 2.7 三极管驱动蜂鸣器报警电路 (17) 2.8 LCD显示电路 (18) 结束语 (19) 参考文献 (21)

第一章方案的比较和论证 当将单片机用作测控系统时,系统总要有被测信号懂得输入通道,由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言,如何准确获得被测信号是其核心任务;而对测控系统来讲,对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。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,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。 1.1 主控制芯片的选择 方案一:采用美国德州仪器公司生产的MSP430系列单片机该单片机具有以下特点: ①处理能力强 MSP430系列单片机是一个16位的单片机,采用了精简指令集(RISC)结构,具有丰富的寻址方式(7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址)、简洁的27 条内核指令以及大量的模拟指令;大量的 寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算;还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

分布式温湿度监测系统的设计

XX航空工业管理学院 毕业论文(设计)2008 届通信工程专业0813071 班级 题目分布式温度监测系统 姓名学号 指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日

内容提要 本系统采用单总线传感器网络的设计思想,包含了二个组成部分:数据采集,单片机控制,是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。 本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限,LED1灯会亮并启动报警器,三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限,LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。 关键词 单片机;温度;传感器;测量

The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu SuiyingSenior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wiretechnology.Control circuit consists of warning,serial munication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and pared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm,the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the

仓库温湿度控制系统设计

仓库温湿度控制系统 姓名 学号 专业班级 提交日期

目录 摘要 (2) 1 仓库温湿度控制系统设计任务和性能指标 (3) 1.1 设计任务 (3) 1.2 性能指标 (3) 2 系统总体设计........ .. (3) 3 硬件设计 (4) 3.1 单片机最小系统 (4) 3.2 LCD1602显示模块 (5) 3.3 温湿度传感器模块 (6) 3.3.1 SHT10温湿度传感器的介绍 (6) 3.3.2 SHT10与单片机的接口电路 (7) 3.4 报警模块 (7) 3.4 按键模块 (8) 3.4 控制模块 (8) 4 软件设计 (9) 4.1 主程序流程图 (9) 4.2SHT10子程序流程图 (10) 4.3 LCD1602子程序流程图 (10) 4.4 输出控制子程序流程图 (11) 4.5键盘扫描子程序流程图 (11) 5仿真与调试 (12) 5.1 调试环境 (12) 5.2不足与优化 (13) 6 总结 (13) 7 参考文献 (13) 附件1系统仿真图 (14)

摘要 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。 传统的方法是用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。为解决这种传统温湿度检测主要以人为基础、依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息的模式,避免许多由人为因素造成的重大事故,解决效率低下不利于人才充分利用的问题,让测量更具有科学性,本设计提供了一套更方便和精确度更高的测控系统。 本设计是基于AT89C52单片机的仓库温湿度自动控制系统,采用SHT10作为温湿度传感器,LCD1602液晶屏进行显示。SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机进行通信,因为它高度集成,已经包括A/D转换电路,所以使用方便,而且准确、耐用。LCD1602能够分两行显示数据,第一行显示温度,第二行显示湿度。这个控制系统能够测量仓库中的温度和湿度,并将其显示在液晶屏LCD1602上,同时将其与设定值进行对比,如果超出上下限,将进行报警并通过串口向PC端发送信息以及启动温湿度调节设备。此外,还可以通过独立式键盘对设定的温湿度的上下限数值进行修改。经过整机调试,实现了仓库温湿度控制的模拟。

仓库温湿度检测系统设计毕业设计

毕业论文声明 本人郑重声明: 1.此毕业论文是本人在指导教师指导下独立进行研究取得的成果。除了特别加以标注地方外,本文不包含他人或其它机构已经发表或撰写过的研究成果。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。 2.本人完全了解学校、学院有关保留、使用学位论文的规定,同意学校与学院保留并向国家有关部门或机构送交此论文的复印件和电子版,允许此文被查阅和借阅。本人授权大学学院可以将此文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本文。 3.若在大学学院毕业论文审查小组复审中,发现本文有抄袭,一切后果均由本人承担,与毕业论文指导老师无关。 4.本人所呈交的毕业论文,是在指导老师的指导下独立进行研究所取得的成果。论文中凡引用他人已经发布或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。论文中已经注明引用的内容外,不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。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。 学位论文作者(签名):

年月 关于毕业论文使用授权的声明 本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料(包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等),知识产权归属华北电力大学。本人完全了解大学有关保存,使用毕业论文的规定。同意学校保存或向国家有关部门或机构送交论文的纸质版或电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权大学可以将本毕业论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用任何复制手段保存或编汇本毕业论文。如果发表相关成果,一定征得指导教师同意,且第一署名单位为大学。本人毕业后使用毕业论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,第一署名单位仍然为大学。本人完全了解大学关于收集、保存、使用学位论文的规定,同意如下各项内容: 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存或汇编本学位论文;学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务;学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入学校有关数据库和收录到《中国学位论文全文数据库》进行信息服务。在不以赢利为目的的前提下,学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 论文作者签名:日期: 指导教师签名:日期: 仓库温湿度检测系统设计 院系自动化学院 专业自动化

小型仓库温湿度监控系统(毕业设计)

南京信息职业技术学院 毕业设计论文 作者陈龚学号 10619s34 系部电子信息工程系 专业电子信息工程技术/电子商务 题目小型仓库温湿度监测系统 指导教师丁宁 评阅教师徐瑞亚 完成时间: 2010 年 4 月 10 日

毕业设计(论文)中文摘要 小型仓库温湿度监测系统 摘要:仓库内要实现温湿度的精确控制必须进行多点测量。基于这一要求,本文采用多个数字温湿度传感器SHTll来设计仓库监测系统,以达到简化软硬件系统设计,提高测量精度的目的。首先介绍了SHTll 的结构特点、接口电路和工作时序,然后确定了采用多个SHTll纽成的温湿度测量系统的软硬件设计方案,最后基于AT89S51单片机设计了电路简洁、大大节省I/O口资源、具有现场独立显示和远距离通信功能的多点温湿度测量系统,并编写了PC机端直观的数据观测界面程序,为现代化仓库的集中管理提供了条件。 关键词:SHT11;AT89S51;串口通信;仓库温湿度监测系统

毕业设计(论文)外文摘要 Title :Small Storage Temperature & Humidity Monitoring System Abstract:Multi—points monitoring is necessary for storage exact temperature & humidity controlling system. For this reason,we use several digital temperature & humidity sensors to design the storage monitoring system,It can make the software and hardware designing easier and the measuring precision higher. Firstly,the paper,introduces SHTl1’s structure characters,I/O connecting circuit and working schedule. The scheme that how to design the software and hardware of temperature & humidity measuring system by using several SHTl1 is presented. Initially,A temperature &humidity measuring system based on AT89S51 is designed.The advantages of the system are simple hardware,less I/O resource,self—displaying and long distance communication.Furthermore,A data observation interface in the PC terminal is programmed,which can provide A good condition for concentrative management of modern sto rage. Keywords: SHTll;AT89S51;Connection to serial interface;Storage Temperature & Humidity Monitoring System

温湿度监测系统及方法与设计方案

图片简介: 本技术介绍了一种温湿度监测系统及方法,其中,温湿度监测系统包括显示屏、中心控制器、交换机以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元,中心控制器的信号端分别与各个温湿度检测单元连接,中心控制器的信号输出端与显示屏连接,所述交换机分别与中心控制器、数据服务器以及客户端电脑信号连接。本技术能够实时监控各个应用环境的温湿度,并根据实时的温湿度信息与设定的温湿度信息对比,如果超标,能够实时报警提示,确保生产安全,操作使用方便。 技术要求 1.一种温湿度监测系统,其特征在于:包括显示屏(1)、中心控制器(2)、交换机(3)以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元(6),中心控制器(2)的信号端分别与各个温湿度检测单元(6)连接,中心控制器(2)的信号输出端与显示屏(1)连接,所述交换机(3)分别与中心控制器(2)、数据服务器(4)以及客户端电脑(5)信号连接。 2.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统,其特征在于:所述温湿度检测单元(6)包括温湿度检测盒体、温湿度控制器(61)以及温湿度检测探头(62),所述温湿度检测盒体内安装温湿度控制器(61),温湿度控制器(61)与温湿度检测探头(62)信号连接,温湿度检测探头(62)伸出温湿度检测盒体。

接有用于显示温度正常的绿灯(63)、用于显示温度非正常的红灯(64)以及用于报警提示的蜂鸣器(65)。 4.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统,其特征在于:所述中心控制器(2)与各个温湿度检测单元(6)之间连接的线缆穿插在KBG管内,KBG管通过管扣固定在墙上。 5.根据权利要求3所述的一种温湿度监测系统,其特征在于:所述温湿度控制器(61)采用485控制器。 6.一种温湿度监测方法,其特征在于:具体包括如下步骤: S1、在各个应用环境中分别安装温湿度检测单元(6),将温湿度检测单元(6)的供电端与市电接通,在监控室内安装显示屏(1)和中心控制器(2),将显示屏(1)和中心控制器(2)的供电端与市电接通; S2、将各个温湿度检测单元(6)的信号端与中心控制器(2)的信号端接通,将显示屏(1)和中心控制器(2)的信号端接通; S3、将中心控制器(2)的信号端与交换机(3)接通,交换机(3)与对应的数据服务器(4)接通,交换机通过互联网与客户端电脑(5)信号连接; S4、通过客户端电脑(5)设定各个应用环境中的预定温度范围和预定湿度范围,并将数据保存至数据服务器(4)内; S5、各个温湿度检测单元(6)检测对应应用环境中的温度和湿度,并将温度信息和湿度信息发送至中心控制器(2),中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过交换机(3)存储在数据服务器(4)内,以便后期查询,同时中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过显示屏(1)显示出来,并显示对应的应用环境信息以及对应的预定温度范围和预定湿度范围。

温湿度检测控制系统

1 前言 温度和湿度的检测和控制是许多行业的重要工作之一,不论是货品仓库、生产车间,都需要有规定的温度和湿度,然而温度和湿度却是最不易保障的指标,针对这一情况,研制可靠且实用的温度和湿度检测与控制系统就显得非常重要。 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中,温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当,可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强生产车间温度与湿度的监测工作,但传统的方法过于粗糙,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。目前,在低温条件下(通常指100℃以下),温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手,一切向着数字化,智能化控制方向发展。 对于国外对温湿度检测的研究,从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟,随着科技的进步,现在的对于温湿度研究,检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中,以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高,等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。 2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT10型智能化温度/温度传感器,体积与火柴头相近。它们不仅能准确测量相对温度,还能测量温度和露点。测量相对温度的围是0~100%,分辨力达0.03%RH,最高精度为±2%RH。测量温度的围是-40℃~

仓库温湿度监测系统毕业设计演示版.doc

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;HS1101

Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcom puter 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

温湿度检测仪的设计

温湿度检测仪的设计 摘要 温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数。随着社会经济的发展,人们对环境中的温度和湿度的要求也越来越高,尤其是在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境中的湿度和温度进行严格的测量及控制。因此,设计出一个精确、稳定、实时测量出环境温湿度的实用型温湿度检测仪显得尤为重要。 本温湿度检测仪以STC89C51单片机为核心控制芯片,该芯片具有低功耗,高速,高可靠,功能稳定,响应速度快等优点。系统采用集温湿度传感器与A/D转换器为一体的SHT11芯片采集环境中的温湿度,键盘输入电路与LCD显示电路实现人机对话的功能。此外,在通信方面使用RS-232串行数据接口与计算机进行数据传输。软件部分则采用模块化的方法将其分成几个部分,然后逐模块设计程序,用汇编语言来实现,最终使各部分结合起来协调工作。 该温湿度检测仪结构简单,能够完成温湿度检测,实现主要的温湿度检测功能。 关键词:单片机,传感器,温湿度,LCD

DETECTING INSTRUMENT FOR TEMPERATURE AND HUMIDITY ABSTRACT Temperature, humidity are closely related to human production and life, and they are also the most common basic process parameters of the industrial production. With the development of social economy, the requirements in environmental temperature and humidity are also getting higher and higher, especially in the industrial and agricultural production, weather, environmental protection, national defense, scientific research, aerospace and other departments,in which fields we often need to measure and control the temperature and humidity in the environment strictly. Therefore, the design of an accurate, stable, real-time practical temperature and humidity detector to measure the temperature and humidity is particularly important. The temperature and humidity detector uses STC89C51 microcontroller as the core control chip. the chip has the advantages of low power, high speed, high reliability, stable function, fast response, and so on. System uses SHT11 chip integrated with temperature and humidity sensors and A / D converter to collect the temperature and humidity information of the environment. The keyboard input circuit and LCD display circuit are used to realize the man-machine conversation function. In addition, in the area of communications. RS-232 serial data interface is used for data transfer with the computer. Software part will be divided into several partsuses using the modular approach , and then design procedures module by module, using assembly language to achieve, and finally combine the various parts for coordination. The structure of the temperature and humidity detector is simple, able to complete the temperature and humidity testing, to achieve the main function of

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