分布式远程温湿度智能监控系统的设计与研究毕业论文设计
温湿度控制毕业设计的设计方案

温湿度控制毕业设计的设计方案[知识] 温湿度控制毕业设计的设计方案一、引言温湿度控制是现代生活中常见且重要的问题,尤其在特定场所,如仓储、温室、实验室等环境中,合理的温湿度控制对于维护物品的安全性和品质非常关键。
本篇文章将探讨温湿度控制毕业设计的设计方案。
该设计方案将以深度和广度的标准进行评估,确保生成有价值且高质量的文章。
二、评估温湿度控制的基本概念1. 温湿度控制的重要性温湿度控制对于许多应用来说至关重要。
不同物品对温湿度有不同的敏感度,合理控制温湿度可以避免物品受潮、霉变或过热等问题,保护物品的完整性和品质。
2. 温湿度控制的原理温湿度控制基于热力学的基本原理,通常使用传感器测量环境中的温度和湿度,并通过控制装置调节加热、制冷、加湿或除湿等设备来实现温湿度的控制。
三、设计方案1. 设计目标温湿度控制毕业设计的设计目标是开发一种精确、稳定、可靠的温湿度控制系统,能够在给定的温湿度范围内维持环境的稳定性。
设计方案应具备以下特点:- 精确性:控制系统能够精确地测量和调节环境的温湿度。
- 稳定性:控制系统具备良好的稳定性,能够在长时间运行中保持稳定的温湿度水平。
- 可靠性:控制系统应具备良好的可靠性,能够自动检测故障并及时修复,确保系统的正常运行。
- 灵活性:控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同场景和需求的温湿度控制。
2. 硬件设计- 传感器选择:选择高精度的温湿度传感器,可以是基于电阻、电容或半导体的传感器,以确保测量结果的准确性。
- 控制设备选择:根据设计需求选择适当的加热、制冷、加湿或除湿设备,并配备高效的控制装置,以确保控制系统的稳定性和可靠性。
- 数据采集和处理:设计合适的数据采集和处理模块,能够实时收集温湿度数据,并根据设定的控制算法进行数据处理和决策。
3. 软件设计- 控制算法设计:基于传感器测量数据和控制设备的特性,设计合适的控制算法,如比例积分微分控制(PID)算法,以实现温湿度的精确调节和稳定控制。
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 ExperimentlistAbstractThis 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.KeywordsSingle chip microcomputer;Temperature;Sensor;Measurement目录一、绪论 (1)1.1选题意义 (1)1.2 温度检测与控制系统在国内外的发展概况 (1)二、总体系统的设计以及关键器件的选择 (2)2.1 总体系统的设计 (3)2.2.1 DS18B20简介 (3)2.2.2 DS18B20的工作原理 (8)2.2.3 DS18B20的控制方法 (10)2.2.4 DS18B20使用中的注意事项 (12)三、系统硬件电路设计 (13)3.1 原理图电路 (13)图3.1 原理图电路 (14)3.2 各部分电路 (14)3.2.1 显示电路 (15)3.2.2 单片机电路 (15)3.2.3 DS18B20传感器电路 (15)3.2.4 继电器电路 (16)3.2.5 晶振控制电路 (16)3.2.6 复位电路 (17)四、系统软件设计 (17)4.1 系统设计的整体思想 (17)4.2 系统总流程图 (18)4.3 系统各部分流程图 (19)4.3.1 写入子程序流程图 (19)4.3.2 读温度子程序流程图 (20)4.3.3 复位,应答子程序流程图 (22)4.4 系统程序设计 (23)致谢 (28)参考文献 (29)温度监测系统的设计081307120 马孝龙指导教师楚随英高级实验师一、绪论1.1选题意义随近年来,在我国以信息化带动的农业生成技术正在蓬勃发展.在农业生产中,对一些反季节种植作物大棚进行温湿度的检测和控制是非常必要的,直接关系到作物的生长状况,进而决定着菜农的收入状况,结果造成了不必要的损失.目前,我国很多地方的种植大棚温度检测和控制的方法还比较落后原始,还在采用温度计进行对温度的检测,这样不利于大规模的种植,限制了农业生产规模的扩大。
温湿度智能监控系统的设计毕业设计

毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
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本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
远程温湿度报警系统设计与实现(1)

毕业设计(论文)开题报告专业计算机科学与技术学生学号班号指导教师开题日期一、开题报告应包括下列主要内容:1.通过学生对课题题目和课题研究现状、选题的目的和意义论述,判断是否已充分理解毕业设计(论文)的内容和要求。
2.进度计划是否切实可行。
3.是否具备毕业设计所要求的基础条件。
4.预计研究过程中可能遇到的困难和问题,以及解决的措施。
5.主要参考文献。
二、如学生首次开题报告未通过,需在一周内再进行一次。
三、开题报告要求学生认真填写,由开题答辩组和指导教师填写意见、签字后,统一交所在分院保存,以备检查。
指导教师评语:指导教师:开题答辩组审查意见:组长:组员:一、课题题目和课题研究现状题目:远程温湿度报警系统设计与实现研究现状:国外研究现状:荷兰是首个研究设施农业的国家。
目前是玻璃温室数量最多的国家之一,它的设施农业监测系统能对特定的参数绘制曲线图间。
美国20世纪中期能够通过多种采集方式获取作物生长环境的参数值。
目前,有一个综合的温室网络管理系统,集气候调节、农业灌溉和作物肥料供应于一体,用传感器的信号代替人工监测,以达到最具有成本效益的手段。
加拿大多伦多大学目前以计算机辅助温室管理软件对生产过程中收集的数据进行实时分析和处理,还在进一步研究声波传感器,以检测作物缺水情况。
以色列温室监测系统目前与其他国家比较相对先进,直接使用计算机对环境参数进行测试和控制,将农业温室结构和控制系统有效的结合,使用智能控制可以调节温室的光照强度,并且配套了领先的软件开发平台。
以色列是属于地中海气候,常年炎热少雨,温室运行成本低,智能温室监测系统为植物的生长提供更好的生长空间。
国内研究现状:20世纪中期,我国开始注重设施农业和物联网技术的结合,并向以色列学习,通过在他们技术的基础上研发,增加了二氧化碳浓度在温室内可以得到有效的控制,有了自己的自主研发的智能温室系统。
2014年开始,邓晓东对AndrOid系统在温室领域进行了研究,完成了在Android平台上分析温室内的环境参数以及系统平台的客户端和服务器平台的要求。
基于温湿度监控系统毕业设计毕业论文[管理资料]
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摘要温湿度监控是人们对居室要求的重要指标之一,也是影响人体健康的重要因素之一。
为了保证对温湿度良好的监测和控制,本文采用数字式温湿度传感器SHTll来设计居室温湿度监测系统,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,以及温湿度测量系统的软硬件设计方案,最后基于AT89C51单片机和光电耦合器设计了电路简洁、大大节省I/O口资源的居室温湿度监控系统,保证了由AT89C51单片机输出的弱电来控制外围的强电电路,本设计不仅仅只是在原理上可行,而且在实际运用中也了能实现对人们居室温湿度的精确测量与控制,该电路简单且工作稳定,集成度高,操作方便、灵活,对满足人们居室环境的要求具有一定的实用价值和意义。
关键字:AT89C51单片机,SHT11,LM016L,光电耦合器ABSTRACTThe temperature and humidity control to the requirements of the bedroom is people important indexes, and also one of the important factors affect human health of one. In order to guarantee to the temperature and humidity good monitoring and control, this paper using digital temperature and humidity sensors to design SHTll bedroom temperature and humidity monitoring system, in order to achieve the simplified the hardware and software system design, improve the accuracy of measurement purposes. First introduced the structure characteristics of the SHTll, interface circuit, and the temperature and humidity measurement system hardware and software design scheme, then based on AT89C51 single-chip microcomputer and photoelectric coupling control circuit design the simple circuit, save the I/O mouth of temperature and humidity control system resources bedroom, ensure the electricity output by AT89C51 single-chip microcomputer to control in the outer reaches of the high voltage circuit, this design is not just in principle on feasible, but also in the practical application of the bedroom can realize to people the precise measurement of the temperature and humidity and control, the circuit is simple and stable operation, high level of integration, convenient operation, flexible, to meet the requirements of the people bedroom environment has certain practical value and meaning. Keywords:AT98C51,SHT11,LM016L ,Photoelectric coupled circuit目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪言 (3) (3) (3) (5)2 系统设计方案的研究 (6) (6) (7)3 硬件的设计89C51芯片 (7)SHT11传感器 (8)LCD LM016L显示模块 (10) (11)4 软件系统与实现 (12)P ROTEUS简介 (18)C语言介绍 (18)K EIL 软件介绍 (19)仿真结果 (19) (19) (19) (20)5 总结与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1 绪言改革开放以来,人们对生活质量要求显著提高,对自己居室的环境要求也越来越高,这对以从事居室装修工人来说是一个机遇,同时也是一个挑战,而基于单片机的温湿度控制系统对解决这个问题有着非常重大的意义。
温湿度智能监控系统的设计 毕业设计 好

温湿度智能测控系统摘要本设计实现的是单片机温湿度测量与控制系统,通过在LCD1602上实时显示室内环境的温度和相对湿度。
系统采用集温湿度传感器与A/D转换器为一体的DHT90传感器芯片,通过单片机AT89C52处理进行显示,其它模块包括了实时时钟/日期产生电路和超限报警处理电路,对所测量的值进行实时显示和报警处理。
本文介绍了基于ATMEL公司的AT89C52系列单片机的温湿度实时测量与控制系统和显示系统的设计,包括介绍了硬件结构原理,并分析了相应的软件的设计及其要点,包括软件设计流程及其程序实现。
系统结构简单、实用,提高了测量精度和效率。
关键词:温湿度测控DHT90传感器AT89C52单片机LCD1602AbstractThe design and implementation of measurement and control temperature and humidity is MCU system, through which the temperature and humidity measurement LCD1602. System adopts set temperature and humidity sensor and A/D converter for DHT90 chip microcontroller processing, through that other modules including real-time clock/date produce circuit and the off-gauge alarm circuit, the value of measurement for real-time display and alarm.The paper introduces the ATMEL company based on AT89C52 single-chip series of temperature and humidity measurement and control system and real-time display system design, including the hardware structure and principle, and the corresponding software design, including the design of the software and its key process and procedure.System structure is simple, practical, and improve the measuring precision and efficiency.Keywords: temperature and humidity control, DHT90, LCD1602, AT89C52目录摘要 (I)Abstract ......................................................................................................... I I 目录.............................................................................................................. I II 前言. (1)1 概述 (2)1.1 温度、湿度数据采集与监测技术的发展历程 (2)1.2 内外温度和湿度测量的发展史 (3)2 系统总体设计 (6)2.1 系统功能设计 (6)2.2 系统设计原则 (6)3 方案论证与比较 (8)3.1 数据采集部分 (8)3.2 控制部分 (9)3.3 显示部分 (10)3.4 系统框架图 (10)4 系统硬件结构 (11)4.1 温湿度传感器DHT90 (13)4.1.1 温湿传感器DHT90的简介 (13)4.1.2 接口说明 (14)4.1.3 温湿传感器DHT90的工作过程 (14)4.1.4 输出转换为物理量 (16)4.2 AT89C52 (19)4.2.1 主要性能参数 (19)4.2.2 功能特性概述 (19)4.2.3 特殊功能寄存器 (22)4.2.4 存储器结构 (24)4.2.5 看门狗定时器 (25)4.2.6 定时器2 (26)4.2.7 中断 (28)4.3 单片机最小系统的设计 (28)4.3.1 复位电路设计 (28)4.3.2 时钟电路设计 (29)4.3.3 报警电路 (29)4.3.4 键盘设定模块 (30)4.3.5 稳压电路 (31)4.4 软件设计 (31)5 系统软件设计 (32)6 仿真与调试 (33)6.1 仿真 (33)6.2 硬件调试 (34)总结 (36)致谢 (38)参考文献 (39)附件 (40)前言在现代工业现场,随着科技的进步和自动化水平的提高,电缆的用量越来越大,电缆的安全保护已成为不可忽视的问题。
温湿度控制毕业设计
温湿度控制毕业设计1. 引言控制温湿度是现代生活中非常常见而重要的任务之一。
在许多场景中,如办公室、仓库、病房、药房等,维持适宜的温湿度是至关重要的,这不仅可以提供舒适的环境,还可以保护物品、促进人体健康等。
本毕业设计旨在设计和开发一个温湿度控制系统,通过实时监测温湿度,并根据设定的阈值进行自动调节,以维持适宜的温湿度环境。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件主要包括以下部分:•温湿度传感器:用于实时监测环境的温湿度,常用的传感器有DHT11、DHT22等。
•控制器:负责接收传感器数据,并根据设定的阈值进行控制决策,可以选择单片机或微处理器作为控制器。
•执行机构:根据控制器的指令,执行相应的动作,如控制加热器、制冷器、加湿器、除湿器等。
2.2 软件设计软件设计包括以下几个部分:•数据采集:通过与温湿度传感器的连接,实时获取温湿度数据。
•控制算法:根据采集到的温湿度数据和设定的阈值,设计控制算法进行决策。
•控制逻辑:根据控制算法的结果,生成控制指令,发送给执行机构。
•用户界面:提供用户界面,允许用户设定温湿度阈值和查看当前环境温湿度。
3. 系统实现3.1 硬件实现硬件实现的关键是选择合适的传感器和控制器,根据实际需求进行硬件连接和布局。
在本设计中,选择了DHT22传感器和Arduino Uno作为传感器和控制器。
传感器与控制器的连接通常通过数字引脚或模拟引脚实现,根据传感器和控制器的规格说明书进行正确的引脚连接。
3.2 软件实现软件实现主要包括控制算法的设计和编程,以及用户界面的设计和编程。
控制算法可以根据具体需求进行设计,一种常见的算法是使用模糊控制。
模糊控制通过建立模糊规则和调整模糊集合来决策控制指令,以实现温湿度的控制。
用户界面可以使用图形化界面开发工具进行设计和开发。
界面应包括设置温湿度阈值、实时显示当前温湿度等功能。
4. 系统测试与验证在系统实现完成后,需要进行测试和验证以确保系统的正常工作和满足需求。
温湿度远程智能化监测系统设计与研究
2.6.1 开发语言的选择 之所以选择 C 语言进行编程,是因为 C 语言有
其自身的优势。C 语言操作符非常强大,可以完成 各种某些高级语言都无法实现的复杂操作。而且 C 语言既拥有高级语言的基本结构和语句,也拥有低 级语言的实用性,可以像汇编语言一样访问和操作 物理地址和硬件、读写位和字节[6]。C 语言兼容、 应用广泛,可以使得设计系统软件更加方便。 2.6.2 编译过程及模拟仿真
பைடு நூலகம்
2021 年
福建电脑
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积大、气候干燥缺水、管理监控人员测试温湿度数 据任务繁重等问题,本文选择应用 DHT11 温湿度 传感器。
DHT11 温湿度传感器包括已校准的数字信号 输出的温湿度复合传感器[4]。另外,采用专用的数 字模块采集技术和所需的温湿度传感技术,可确保 它的可靠性和稳定性[5]。其结构如图 2 所示。
图 5 Proteus 仿真图
(1)SIM900A 通信:UART 串口传输和标准
图 4 SIM900A 功能图
2.5 算术平均值滤波算法 为了确保收集到的温湿度数据的准确性与稳
定性,对温度数据采取复合数字滤波算法技术,以
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孙姗姗等:温湿度远程智能化监测系统设计与研究
第7期
便减少外界干扰。算术平均值滤波算法是本系统处 理数据的关键所在。本系统将有效的数据进行算术 平均,从而提高数据的质量。
模拟仿真只是对本地温湿度数据的采集和显 示,没有数据的发送和接收。由于时间的限制和其 他因素的影响,现阶段仅对本地温湿度数据的采集 和显示进行了简单模拟。下一步将进行温湿度远程 监测系统的模拟。
3 总结
本系统通过 DHT11 温湿度传感器和 AT89C51 单片机实现远程智能温湿度控制。并且运用复合滤 波算法及时处理传感器传过来的数据,具有较强的 可靠性与稳定性。温湿度监测对树木生长和森林火 灾预警等具有重要作用。针对森林面积广、林业的 人员工作任务量大、难以得到准确且实时数据等难 题,本系统的设计减轻了林业人员的工作量,同时 可以监控和预防森林火灾的发。同时还可运用于大 棚温室的检测、室内温湿度检测等。但本系统也具 有一定缺陷:只可应用于小规模的检测工作。且仿 真模拟只是针对性的测量了本地数据,还没有数据 的发送与接受。但是通过本次设计,能够对单片机 有更深入的了解,经历了从构思设计到绘图编译, 再到仿真设计,从一开始的不了解到团队之间共同 探讨和解决问题的转变。经过几个月的认真学习和 不断摸索与讨论,逐渐掌握了单片机的基本原理, 加深了对 AT89C51 和引脚功能的了解,对编程思想 的领悟也有了进一步的提高,基本完成温湿度智能 检测系统的功能。
物联网远距离温湿度监测系统设计与实现毕业论文
(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)本科毕业设计(论文)题目物联网远距离温湿度监测系统设计与实现学生姓名冯章成指导教师王磊学院信息技术学院专业计算机科学与技术专业完成日期2014年12月21日教务处制上海建桥学院毕业设计(论文)学术诚信声明本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文),是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外,本毕业设计(论文)不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
作者签名:日期:年月日上海建桥学院毕业设计(论文)版权使用授权书本毕业设计(论文)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权上海建桥学院可以将本毕业设计(论文)的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业设计(论文)。
保密□,在年解密后适用本授权书。
本论文属于不保密□。
(请在以上方框内打“√”,如作者未做出选择的情况下,按不保密处理。
)作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日物联网远距离温湿度监测系统设计与实现摘要温湿度监测系统在医疗、航天、工业和农业方面都起着不可代替的功能,尤其在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。
传统的温湿度检测计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,并且很难读准,使用非常不方便。
因此为了给现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施,对现有的温湿度控制器的设计、改良有着很大的现实意义。
物联网远距离温湿度监测系统是基于物联网技术的基础上解决在无人监控的条件下对需要空气环境高精度要求而被设计出来的系统,通过连入网络在线实时的监测远处环境的温度与湿度,了解当地的气候,从而解决需要的问题。
基于ZigBee的远程无线仓库温湿度环境智能监测系统设计共3篇
基于ZigBee的远程无线仓库温湿度环境智能监测系统设计共3篇基于ZigBee的远程无线仓库温湿度环境智能监测系统设计1一、系统概述随着仓库技术的不断发展,现代仓库已经不再是简单的存储场所,而是一个充满了各种设备、智能系统和软件的物流中心,仓库储存的货物多种多样,需要保证货物在合适的温湿度环境下存储,以确保货物的安全保存。
本文将基于 ZigBee 技术,设计一个远程无线仓库温湿度环境智能监测系统。
二、系统组成1.传感器模块由于仓库储存的货物种类多种多样,对环境条件的要求也不尽相同,比如药品需要相对恒定的温度和湿度,而食品则需要严格控制温度和湿度,因此需要选用不同的传感器来监测不同的环境参数。
本系统主要包括温度、湿度、光照强度、二氧化碳浓度等多个传感器,通过ZigBee 无线传输技术将检测到的环境数据传输至下位机。
传感器模块同时还负责环境数据的采集和处理,确保数据的可靠性和准确性。
2.ZigBee模块ZigBee 是一种短距离、低功率消耗、低速、低成本的无线通信技术,是一种面向控制和监测应用的无线通信技术。
ZigBee 模块主要负责实现无线传输和数据通信的功能,将传感器采集到的数据通过无线信号传输到上位机,具有可靠性高、适用范围广、安全性强等优点。
3.上位机上位机主要负责数据的接收、处理和存储,通过图表和曲线的形式展示当前环境参数的变化情况。
上位机可以远程实现对仓库环境的监测和控制,提高了仓库环境的智能化水平。
上位机同时还负责对环境参数设定阈值,并在达到阈值时触发报警。
三、系统原理本系统通过 ZigBee 传感器网络,实现对远程仓库的环境参数进行智能监测。
各个传感器将检测到的数据采集并处理后,通过 ZigBee 通信模块传输到上位机。
上位机接收到数据后,进行分析、处理然后通过图表和曲线的方式展示出来。
用户可以在上位机界面通过设定阈值来实现对环境的远程控制,当环境参数达到预设的阈值时,系统会自动触发报警,用户可第一时间得知环境的变化。
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(此文档为word格式,下载后您可任意编辑修改!)分布式远程温湿度智能监控系统的设计与研究摘要现在许多大型企业拥有多个仓库,并且全都散落在不同的地点,这样对于仓库的温湿度监测很难运作。
由于传统的温度和湿度监测系统的布线繁琐,传输距离有限,不能解决实际问题。
目前,分布式系统的主要发展方向是计算机控制系统。
本文利用已经被广泛利用的CAN总线通信设计出的监控系统,CAN总线通信系统主要有抗干扰性,节点控制多,通信距离远等特点,在设计中,主要模拟两个节点之间的相互监控,主机通过总线控制器MCP2515和驱动器TJA1050连接到CAN总线上,从机通过控制器SJA1000和驱动器82C250也连接到CAN总线上。
从机检测到当前温湿度送给STC89C52RC单片机处理后,发到总线上,主机收到信号,给出相应的显示和温度报警等操作。
在本文中对各种监控系统的优劣性和适用场合进行了分析,得出了最合理的监控系统的设计方案。
设计了基于CAN总线的监控系统,实现了在多节点,环境恶劣,通信距离远等不同场合的应用。
论文主要介绍了各种芯片的硬件设计和软件设计,勾画自己的设计与研究思想。
使设计出最简便、经济的系统。
关键词:CAN 总线;STC89C52RC 单片机;DS18B20;SJA1000控制器;MCP2515控制器;DESIGN AND RESERCH OF DISTRIBUTED INTELLIGENT REMOTE TEMPERATUREAND HUMIDITY MONITORING SYSTEMAbstractNowadays many large companies different locations, which is difficult for us to monitor the temperature and distance is limited, the practical problems can not be solved .Currently; the main development direction of the distributed control system is a computer-control system.In this paper, the use of CAN bus communication widely used in the design of the monitoring system, CAN bus communication system distance and other characteristics. In the design, the mainly simulated two-node communication, the the sub- the .This paper mainly analyzed the advantages and disadvantages of various monitoring systems in various occasions and reached the most reasonable monitoring system design. Designed a monitoring system based on CAN bus, realized the application in different occasions of a multi-node, distance. This paper introduced the of various chip, sketch their design and research ideas, then designed the most simple and economical system.Keywords:CAN bus; STC89C52RC microcontroller; DS18B20; SJA1000 controller; MCP2515 transceiver目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及其意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1 基于RS485总线的监控系统 (2)1.2.2 基于以太网的监控系统 (3)1.2.3 基于CAN总线的监控系统 (4)1.3本设计的实用价值 (5)1.4设计的理论意义 (6)1.5本课题的主要内容和结构 (6)第2章 CAN总线技术 (7)2.1CAN总线介绍 (7)2.2CAN总线报文介绍 (9)第3章硬件设计 (12)3.1系统硬件设计方案 (12)3.1.1 控制模块(STC89C52RC) (12)3.2从机的硬件设计 (15)3.2.1 CAN控制器(SJA1000) (16)3.2.2 CAN收发器(82C250) (19)3.2.3 测温模块(DS18B20) (22)3.2.4 测湿模块(HS1101) (30)3.3主机的硬件设计 (33)3.3.1 CAN控制器(MCP2515) (34)3.3.2 CAN收发器(TJA1050) (34)3.3.3 控制电路(数码管和蜂鸣器) (34)第4章软件设计 (36)4.1从机的主程序设计 (36)4.1.1温度采集模块(DS18B20) (36)4.1.2 测湿模块程序设计 (37)4.2CAN控制器模块(SJA1000) (38)4.3主机的主程序设计 (40)4.3.1报警及显示模块 (41)第5章系统的生成以及调试 (42)5.1KEIL的烧写 (42)5.2调试和总结 (42)结论 (44)致谢 (45)参考文献 (46)前言在现代的工业、农业和通信系统中,各种复杂的环境(包括温度、湿度)都会影响设备的安全,甚至在人员进出时不能确定内部的情况而对人身安全都不能确保。
所以在现代科技领域中,监控系统也应运而生。
与传统的人工检测方法相比较,在测量时间、测量精度、实时性都有了质的飞跃。
但是在控制系统的选用上,人们还要解决成本、体积复杂情况下的实时性和安全性等问题。
而小型单片机系统能有效的解决了这些问题。
尤其在通信问题也至关重要,而CAN总线更符合工农业的通信科技的发展。
随着科技的发展,无论是科研,工业,农业还是实验室器材的保养,温湿度监控与之有着密不可分的关系。
而对于监控的精度和实时性要求也越来越高,在本设计中,就是从测量精度和控制的实时性上进行测量、监测和控制的设计和研究,而测量主要用了HS1101湿度传感器和DALLAS公司的数字温度传感器DS18B20,监测主要用了数码管显示和蜂鸣器报警,控制主要用了空调,加湿机等装置。
如果运用于实际,只需在总线上添加监测点,就可以实现分布式远程监控系统。
在现代社会信息科技的不断迅速发展中,计算机技术和温湿度敏感元器件的高速更新,使得温湿度的测量正朝着自动化、智能化方向发展。
在室内温湿度的监控中,温湿度测量的出现使得产品的保养达到更好、使用周期更长、性能保持更好。
所以温湿度测控有着广阔和应用发展空间。
第1章绪论1.1 课题背景及其意义在早期,人们常用的方法是用人员对库房进行相关的温度,湿度的监测,但是人工读取数值有很大的误差和操作等错误原因,所以这种方式在测量温湿度时不仅速度慢,而且准确性很低,使样品不具有代表性,更使监测结果失去了其原来的意义,而且在控制当时的温度,湿度时不能根据实际情形及时做出正确的操作。
在局限性上也有很大的漏洞,比如在某些场合,要测量地下设施的表面温度时,工作人员不可能测量到直接的数据,在具有危险的库房中测量人员还要冒着一定的风险去提取测量温湿度。
在这样一个环境下将会损失很多的物力,财力和人力。
随着电子技术的飞速发展,温度与湿度传感器开始替代那些原始的温度计湿度计,出现了以单片机为监控核心的小型系统,它的监控还可以完成预先设定的温度范围,报警,温度和湿度补偿功能等诸多功能。
数字温度传感器直接读取数字内容,改善了在长距离传输问题和转移过程中温湿度的数据不稳定现象,如由于干扰衰减问题的精度损失。
而单片机上地址编码又解决了库房分散而不利于温湿度监控的问题。
计算机的快速高效精确的运作解决了因为人为因素而导致的实时性和误差性问题。
在数码管上显示结果,单片机可以直接控制温湿度并监测。
以这种监控系统,大大提高了工作效率,而且大大扩大了在温度和湿度监测中范围上的应用。
分布式温湿度监控系统的设计与研究,对当前具有很大的意义,对工业、农业及第三产业的发展都有不可估量的作用,是现行发展和未来发展的大体趋势,对占领国际领先水平和科技战略至高地位的具有重要意义,尤其是对工业自动化的进步和经济发展有着无法估计的重要性。
1.2 国内外研究现状对于温湿度的测量和控制技术在中国起步较晚,在二十世纪八十年代,工程技术人员才开始掌握计算机控制技术在温度测量和监控系统的应用。
就这样我国温度监控系统的计算机运用,在总体上正从学习、简单的实验应用阶段向各种场合的实际运用,合理运用阶段跨越和发展。
但是在我国,温度监测和控制的情况还远远没有达到工厂所要求的程度,在和发达技术国家相比较,还是有一段较大的距离要克服。
比如仍然有很多技术问题:装备设施能力低,工业化程度低,控制水平的不完善,硬件和软件资源不能共享、可靠性差等缺点。
目前,迅速发展的单片机技术,为解决工、农业自动化方面应用的瓶颈问题提供了有效的途径,但是当前温湿度监控的种类也是非常多,如RS485总线的监控系统、以太网监控系统、CAN监控系统等。
1.2.1 基于RS485总线的监控系统RS485总线作为一种多电气规格分数据传输,已经成为行业标准通信接口的应用最为广泛的通信接口之一。
它具有其它总线不能与之媲美的优点:它具有的抗噪声的能力,通信传输速率快,可靠性及电缆长度距离足够远,多点双向通信时它能够简单的在一根总线上进行传输等特点。
虽然RS485总线有很多优点,但是不足之处也很多,比如通信容量少(只能最多接入32个设备),长距离的通信速率低,动力消耗大,只有串行电缆,不构成任何分支的星型等任意分支,如果每个节点的失败可能导致完全或通信网络的局部瘫痪。
图1-1是基于RS485总线的监控系统。
它主要的模块单元为DS18B20采集温度信号,主控制器为C51单片机节点。
如果RS485接口两点之间实现通信,需要两对平衡差分电路来实现差分接收和平衡发送。
采用MAX285芯片来实现将TTL电平到RS485总线需要电平的转换,一般RS485应用四线或者两线的方式进行连接。
因为MAX485只能工作在半双工的状态下,所以要实现节点之间的控制只要C51单片机的一个IO 口就可以了。
而一般RS485总线收到每个节点的信号后,将会传输个给上位机,通过上位机调控各个控制节点。