基于单片机的仓库温湿度检测系统设计本科毕业设计

华科学院HUAKE INSTITUTE OF TAIYUANUNIVERSITY OF

SCIENCE & TECHNOLOGY

毕业设计

题目:基于单片机的仓库温湿度检测系统设计

学生姓名_ _______

学号___

班级电子092203H___

所属院(系)电子信息工程_

指导教师_____

2013年6 月13日

华科学院本科毕业设计(论文)

基于单片机的仓库温湿度检测系统设计

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。本文采用较为实用和先进的单片机控制技术,运用温度传感器和湿度传感器对温湿度的敏感性设计的一种基于多路信号输入的仓库温湿度检测系统。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。

本设计系统采用STC89C52单片机为微控制器,STC89C52负责采集室内温度、自动防雨以及手动调节功能。通过温度传感器组成的测控系统,间隔的测量室内的温度,并将温度和日期时间经LCD液晶显示出来。当遇到雨天,单片机控制系统通过雨滴传感器的信号,自动的进行关天窗动作。同时为了人性化的设计,本系统还设有手动控制按钮,可以通过手动按钮控制窗子的开关。本多功能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。

关键词:STC89C52单片机,智能天窗,防雨,温度采集

I

林思波:基于单片机的仓库温湿度检测系统设计

Design of the warehouse temperature and humidity detection system based on single chip microcomputer

Abstract

Moistureproof, mouldproof, anticorrosion, explosion-proof is the important content of the warehouse daily work, is an important index of warehouse management quality. It directly affects reserves of life and reliability. This article is using more practical and advanced MCU control technology, using the temperature sensor of temperature and humidity sensor sensitivity design based on a multi -channel signal input warehouse temperature detection system. To ensure the daily work smoothly, the main issue was to strengthen the temperature and humidity in the warehouse monitoring work.

The design system uses STC89C52 as microcontroller.STC89C52 is responsible for the collection of indoor temperature, automatically anti-rain and manual adjustment function. Measure the indoor temperature in the interval, and displays the temperature and the date and time on the LCD though the control system which composed of the temperature sensor. When faced with rain, the MCU control system will automatically close the window by the raindrop sensor signal. Meanwhile, in order to user-friendly design, the system also has a manual control button to control the window switch. This system can achieve three functions include automatically anti-rain, the indoor temperature collecting, manually control and automatically control switch. The system will solve the corresponding problem in real life. The design of this multi-function window will be in line with the principles of safe, convenient, energy saving, user-friendly, and it will make modern life significantly improved.

Key Words:STC89C52 microcontroller,Intelligent window,Anti-rain,Temperature collecting

II

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目录

摘要...................................................................... I Abstract ................................................................... II 第1章绪论........................................................... - 1 -

1.1 选题的意义...................................................... - 1 -

1.2 课题的国内外研究状况............................................ - 1 -

1.3 课题的目的任务和要求............................................ - 3 - 第2章设计方案论证..................................................... - 5 -

2.1 温度检测方案.................................................... - 5 -

2.2 仓库温湿度检测系统设计方案...................................... - 5 - 第3章系统硬件设计..................................................... - 7 -

3.1 总体设计........................................................ - 7 -

3.2 各单元电路设计.................................................. - 7 -

3.2.1 控制单元设计.............................................. - 7 -

3.2.2 检测单元设计............................................. - 18 -

3.2.3 显示单元设计............................................. - 24 - 第4章系统软件设计.................................................... - 27 -

4.1 总体设计....................................................... - 27 -

4.2 各部分子程序................................................... - 29 -

4.2.1 温湿度检测程序........................................... - 29 -

4.2.2 电机控制系统............................................. - 29 -

4.2.3 LCD显示程序设计......................................... - 30 - 第5章系统调试........................................................ - 33 -

5.1 硬件调试....................................................... - 33 -

5.2 软件调试....................................................... - 34 -

5.3 整体调试....................................................... - 35 - 结论................................................................. - 39 -

III

林思波:基于单片机的仓库温湿度检测系统设计

参考文献............................................................... - 41 - 致谢................................................................. - 43 - 附录................................................................. - 45 -

IV

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第1章绪论

1.1 选题的意义

科学合理的实用仓库是当今我国及全世界物资储存的一项重要任务,若使用、管理不当,使重要物资受潮,或需低温储藏的物资受高温环境影响,将会造成无法估计的损失。最典型的一个例子就是粮食储备基地的仓库实用。众所周知,粮食的储存需要合适的湿度和温度,若管理不当,粮食受潮发霉或生虫,将会造成大量的粮食浪费。粮食管理中最重要的就是温度和湿度的变化控制,没有合理科学的检测系统,就无法谈科学的控制系统。现在,我国在粮仓建设上己实现规范化,但是检测手段一直未能实现同步现代化。我国许多储备粮库每年都因测控设备的不完善而导致部分粮食霉变,许多大型储备粮库的测控设备仍需高价进口,因此国家准备在未来的几年内对全国所有的粮库进行翻新和改造工作,要求规范粮库管理,实现粮库管理现代化。

影响储粮安全的最主要因素是粮堆内的大气条件(相对湿度和温度的日变化和季节变化),这就要求能有一种有效的、低成本的仪表来实现监测控制功能,使得管理人员能够方便有效地进行监控操作。

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。

1.2 课题的国内外研究状况

在现代工业现场,随着科技的进步和自动化发展,温湿度检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检测,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

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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。

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,是检测系统在工农业生产等领域得到广泛引用,因此,仓库温湿度检测技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。

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行巡回检测,检测的速度、精度大大提高,但由于电阻传感器灵敏度低,使检测精度不够理想。

然后仓库使用单片机进行温湿度检,并采用各种手段提高数据传输及检测速度,通过软硬件技术的结合,检测的精度和可靠性有较大提高,能满足一般中小型仓库的需要。

近年来,随着网络通信技术和微处理器芯片的发展,为了简化仓库温湿度检测系统的设计并降低成本,各公司的科研机构开始致力于相关领域的探索,是的仓库温湿度检测系统数字化,网络化成为可能。其中,美国达拉斯公司推出的单总线接口协议采用单根信号线,既可传输数据又可传输时钟,而且数据传输是双向的,因此单总线技术具有线路简单,硬件开销小,便于总线扩展和维护等优点。该公司所生产的单总线器件具有无需另附电源、在测试点直接将模拟信号数字化等特点,一方面减少了系统环节,另一方面也保证了系统的精度。同时各公司开发的可视化软件开发工具,更是向着效率高、功能强大的方向努力,从而为获得良好的用户界面奠定了基础。

国外仓库的监控技术已经发展的很成熟,高科技的数字传感器广泛应用于仓库温、湿

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度监控系统。这种传感器采用微控制器与半导体集成电路的最新技术,在一个芯片上集成了温度检测芯片、数据信号转换芯片、计算机接口芯片,存储芯片等,除完成温度检测功能外,还可完成预置范围温度、报警、多路A/D转换、温度补偿等功能。由于数字温度传感器直接输出数字量,从而解决了温度信号长距离传输问题及传输过程中因干扰和衰减而导致的精度降低等问题。

目前,国内出现了丰富的数字传感器配套产品,如中继器、分线器、插接器、远程控制模块等。数字传感器技术、通信技术、计算机已成为当今计算机技术的三大基础,计算机监控技术已成为人们关注的热点。

2) 软件技术

近年来,各种计算机软件开发平台有了很大发展,特别是基于Windows环境下的Delphi、Power Builder、Visual Basic、Visual C++的不断升级,数据功能增强,能够使用ODBC驱动程序访问各种数据系统,并可使用ADO、DAO等各种应用程序开发接口,操纵数据库中的数据,管理数据库,数据库对象与结构方便地对监测系统进行显示、打印、查询、自动控制等操作,为高性能的测控软件设计提供了基础。

1.3 课题的目的任务和要求

1.本设计的具体任务

我们设计了以AT89C52单片机为中央控制器的智能窗。该智能窗能通过传感电路不断循环检测室内湿度、温度经处理后传入单片机。单片机对信号进行运算,然后与由预先设置的参数临界值相比较,从而作出开/关窗的判断,再结合窗状态检测电路所检测到的当前窗状态,再输出脉冲信号调整步进电机,完成下雨自动关窗等。

2. 本设计的要求

1)完成该课题必须重点研究单片机控制、温湿度采集、复位电路等关键问题和理论。

2)研究方案的设计、研究方法和手段要合理,符合理论。

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第2章 设计方案论证

2.1 温度检测方案

方案一:温度检测采用热电阻温度传感器。热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件;现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻;其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。湿度检测使用湿敏电阻。

方案二:在传统的模拟信号远距离温度测量系统中,需要很好的解决引线误差补偿问题、多点测量切换误差问题和放大电路零点漂移误差问题等技术问题,才能够达到较高的测量精度。另外一般监控现场的电磁环境都非常恶劣,各种干扰信号较强,模拟温度信号容易受到干扰而产生测量误差,影响测量精度。因此,在温度测量系统中,采用抗干扰能力强的新型数字温度传感器是解决这些问题的最有效方案,新型数字温度传感器DS18B20具有体积更小、精度更高、适用电压更宽在实际应用中取得了良好的测温效果。DS18B20工作稳定可靠,抗干扰能力强,而且电路也比较简单。

综合来看方案二测温系统简单、测温精度高、连接方便,所以选用第二种方案。

2.2 仓库温湿度检测系统设计方案

方案一 :直流电机驱动电路使用最广泛的就是H 型全桥式电路,这种驱动电路可以很方便实现直流电机的四象限运行,分别对应正转、正转制动、反转、反转制动。

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A -+

Motor Servo VCC

GND S1

S3S4

S2

图2.1 H 桥电机驱动电路

桥式驱动电路的4只开关管都工作在斩波状态,S1、S2为一组,S3、S4 为另一组,

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两组的状态互补,一组导通则另一组必须关断。当S1、S2导通时,S3、S4关断,电机两端加正向电压,可以实现电机的正转或反转制动;当S3、S4导通时,S1、S2关断,电机两端为反向电压,电机反转或正转制动。

在窗户动作的过程中,我们要不断地使电机在四个象限之间切换,即在正转和反转之间切换,也就是在S1、S2导通且S3、Q4关断,到S1、S2关断且S3、S4导通,这两种状态之间转换。在这种情况下,理论上要求两组控制信号完全互补,但是,由于实际的开关器件都存在开通和关断时间,绝对的互补控制逻辑必然导致上下桥臂直通短路,比如在上桥臂关断的过程中,下桥臂导通了。

上桥臂导通

下桥臂导通

上下直通

图2.2 窗户桥臂导通示意图

因此,为了避免直通短路且保证各个开关管动作之间的协同性和同步性,两组控制信号在理论上要求互为倒相的逻辑关系,而实际上却必须相差一个足够的死区时间,这个矫正过程既可以通过硬件实现,即在上下桥臂的两组控制信号之间增加延时,也可以通过软件实现。

方案二:仓库温湿度检测系统是以AT89C52系列单片机为核心构成的检测系统。本课题提出了一种可以应用于中小型粮仓的温湿度检测系统的设计方案。对仓库温湿度检测系统的功能进行设计,相应的硬件电路和系统软件设计,并做出控制系统,从而达到设计的目的:温度升高到超过预设值时,电机转动关闭窗户;若下雨窗外的湿度传感器会感应到并把窗户关闭;通过按键可以设置自动开启窗户时间及自动关闭窗户时间,到设定时间会自动关闭或开启窗户;可以设置根据温湿度控制窗户开关及根据时间开启、关闭窗户功能。

综合来看AT89C52具有强驱动能力,体积小,电路设计简单等优点,故选用方案二。

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第3章 系统硬件设计

3.1 总体设计

(1)显示室温与时间:通过温度传感器组成的测控系统,间隔的测量室内的温度,并将温度和日期时间经LCD 液晶显示出来。

(2)自动防雨:平时不能及时关窗、出门在外也总有忘记关窗的时候,遇到下雨时,雨滴传感器检测到下雨信息,单片机控制板控制电动机动作,窗门自动关闭,使仓库里免遭雨水侵挠。

(3)自动开关窗及手、自动切换:阳光明媚的早上,单片机根据设定的开窗时间控制板自动打开窗户,更新室内空气;傍晚太阳落下时窗子自动关闭。且为了人性化的设计,系统还可采用按键电路实现手动控制与自动控制的切换。

系统由最初的实验阶段到产品的形成过程中,其基本的功能框架如下:

图3.1 系统框图 3.2 各单元电路设计

3.2.1 控制单元设计

1.STC89C52单片机芯片 显示单元 温度采集电路 雨滴检测电路 STC89C52 按键电路 电机电路

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图3.2 MCU核心电路

本设计中采用了STC89C52单片机作为主控芯片,STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM-Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS 8位微处理器,该器件采用STC高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的M C S-5 1指令集和输出管脚相兼容。与传统的51单片机相比较,STC89C52单片机具有较大的存储器空间并且可以支持串口直接下载程序,免去了购买价格昂贵的专门编程器来烧写程序,使得开发成本得到很好控制。

STC89C52具有以下标准功能:8k字节flash,256字节ram,32 位i/o 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。另外,stc89c52可降至0hz静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,cpu 停止工作,允许ram、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,ram内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。

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图3.3 STC89C52芯片引脚图

1)、STC89C52芯片引脚说明

① 主电源引脚(2根)

VCC(Pin40):电源输入,接+5V 电源

GND(Pin20):接地线

②外接晶振引脚(2根)

XTAL1(Pin19):片内振荡电路的输入端

XTAL2(Pin20):片内振荡电路的输出端

③控制引脚(4根)

RST/VPP(Pin9):复位引脚,引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG(Pin30):地址锁存允许信号

PSEN(Pin29):外部存储器读选通信号

EA/VPP(Pin31):程序存储器的内外部选通,接低电平从外部程序存储器读指令,如果接高电平则从内部程序存储器读指令。

④可编程输入/输出引脚(32根)

STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O 口,分别位P0、P1、P2、P3口,每个口有8位(8根引脚),共32根。

P0口(Pin39~Pin32):8位双向I/O 口线,名称为P0.0~P0.7

P1口(Pin1~Pin8):8位准双向I/O 口线,名称为P1.0~P1.7

P2口(Pin21~Pin28):8位准双向I/O 口线,名称为P2.0~P2.7

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P3口(Pin10~Pin17):8位准双向I/O口线,名称为P3.0~P3.7

●P0端口(P0.0~P0.7,39~32引脚):

P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口,每个引脚能驱动8个TTL负载,对端口P0写入“1”时,可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时,P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时,P0口内部上拉电阻有效。在Flash ROM编程时,P0端口接收指令字节;而在校验程序时,则输出指令字节。验证时,要求外接上拉电阻。

●P1端口(P1.0~P1.7,1~8引脚):

P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动(吸收或者输出电流方式)4个TTL输入。对端口写入1时,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位,此时可用作输入口。P1口作输入口使用时,因为有内部上拉电阻,那些被外部拉低的引脚会输出一个电流(I/L )。

此外,p1.0和p1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(p1.0/t2)和时器/计数器2 的触发输入(p1.1/t2ex),具体如下表所示。在flash编程和校验时,p1口接收低8位地址字节。

引脚号第二功能:

p1.0 t2(定时器/计数器t2的外部计数输入),时钟输出

p1.1 t2ex(定时器/计数器t2的捕捉/重载触发信号和方向控制)

p1.5 mosi(在线系统编程用)

p1.6 miso(在线系统编程用)

p1.7 sck(在线系统编程用)

●P2端口(P2.0~P2.7,21~28引脚):

P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可以驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL逻辑电平输入。对p2端口写入1时,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,这时可用作输入口。P2作为输入口使用时,因为有内部的上拉电阻,那些被外部信号拉低的引脚会输出一个电流。

在访问外部程序存储器和16位地址的外部数据存储器(如执行“MOVX @DPTR”指令)时,P2送出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行“MOVX @R1”指令)

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时,P2口引脚上的内容(就是专用寄存器(SFR)区中的P2寄存器的内容),在整个访问期间不会改变。在对Flash ROM编程和程序校验期间,P2也接收高位地址和一些控制信号。

●P3端口(P3.0~P3.7,10~17引脚):

P3是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3的输出缓冲器可驱动(吸收或输出电流方式)4个TTL输入。对p3端口写入“1”时,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位,这时可用作输入口。P3做输入口使用时,因为有内部的上拉电阻,那些被外部信号拉低的引脚会输入一个电流(I/L )。

p3口亦作为STC89C52特殊功能(第二功能)使用,如下表所示。在flash编程和校验时,p3口也接收一些控制信号。

引脚号第二功能:

P3.0 rxd(串行输入口)

P3.1 txd(串行输出口)

P3.2 into(外中断0)

P3.3 int1(外中断1)

P3.4 to(定时/计数器0)

P3.5 t1(定时/计数器1)

P3.6 wr(外部数据存储器写选通)

P3.7 rd(外部数据存储器读选通)

●RST——复位输入。当振荡器工作时,RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单

片机复位。

●ALE/PROG——当访问外部程序存储器或数据存储器时,ALE(地址锁存允许)输出

脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下,ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号,因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是:每当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。

●对flash存储器编程期间,该引脚还用于输入编程脉冲(PROG)。

●如有必要,可通过对特殊功能寄存器(SFR)区中的8eh单元的d0位置位,可禁止ALE

操作。该位置位后,只有一条MOVX和MOVC指令才能将ALE激活。此外,该引脚

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会被微弱拉高,单片机执行外部程序时,应设置ALE禁止位无效。

●PSEN——程序储存允许(PSEN)输出是外部程序存储器的读选通信号,当STC89C52

由外部程序存储器取指令(或数据)时,每个机器周期两次PSEN有效,即输出两个脉冲,在此期间,当访问外部数据存储器,将跳过两次PSEN信号。

●EA/VPP——外部访问允许,欲使CPU仅访问外部程序存储器(地址为0000h-ffffh),

EA端必须保持低电平(接地)。需注意的是:如果加密位lb1被编程,复位时内部会锁存ea端状态。

●如EA端为高电平(接VCC端),CPU则执行内部程序存储器的指令。

●flash存储器编程时,该引脚加上+12v的编程允许电源VPP,当然这必须是该器件是使

用12v编程电压VPP。

2)、STC89C52主要功能如下表所示

表3.1 STC89C52的主要功能特性

主要功能特性

兼容MCS51指令系统8K可反复擦写Flash ROM

32个双向I/O口256x8bit内部RAM

3个16位可编程定时/计数器中断时钟频率0-24MHz

2个串行中断可编程UART串行通道

2个外部中断源共6个中断源

2个读写中断口线3级加密位

低功耗空闲和掉电模式软件设置睡眠和唤醒功能

2. DS1302时钟电路

本电路采用DS1302时钟芯片,DS1302主要特点是采用串行数据传输,可为掉电保护电源提供可编程的充电功能,并且可以关闭充电功能。采用普通的32768Hz晶振,两个电源Vcc1及Vcc2接电源VDD,这样如果没有交流电的供电也可以由可充电电池供电,起了掉电保护,防止数据丢失。2脚X1(晶振引脚)及3脚X2(晶振引脚)接32768Hz的晶振,DS1302的7脚CLK(串行时钟输入引脚)与单片机的P1.5相连,6脚I/O(数据输入输出引脚)与单片机的P1.6相连,5脚RET(复位引脚)与单片机的P1.7相连。

DS1302与单片机的连接仅需要3条线:CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O串行数据引脚,

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Vcc2为备用电源,外接32.768kHz晶振,为芯片提供计时脉冲。

图3.4 时钟电路原理图

现在流行的串行时钟电路很多,如DS1302、DS1307、PCF8485等。这些电路的接口简单、价格低廉、使用方便,被广泛地采用。本文介绍的实时时钟电路DS1302 是美国DALLAS公司推出的一种高性能、低功耗、带RAM的实时时钟电路。它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V。采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节的时钟信号或RAM数据。DS1302内部有一个31×8的用于临时性存放数据的RAM寄存器。DS1302是DS1202的升级产品,与DS1202兼容,但增加了主电源/后备电源双电源引脚,同时提供了对后备电源进行涓细电流充电的能力。它可为掉电保护电源提供可编程的充电功能,并且可以关闭充电功能。采用普通32.768kHz晶振。

1)、DS1302芯片的引脚说明

图3.5 DS1302芯片的引脚图

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Vcc1 、VCC2(8、1):其中Vcc1为后备电源,VCC2为主电源。在主电源关闭的情况下,也能保持时钟的连续运行。DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2

大于Vcc1+0.2V时,Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时,DS1302由Vcc1供电。X1、X2(2、3):X1和X2是振荡源,外接32.768kHz晶振。

RST(5):RST是复位/片选线,通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能:首先,RST接通控制逻辑,允许地址/命令序列送入移位寄存器;其次,RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时,所有的数据传送被初始化,允许对DS1302进行操作。如果在传送过程中RST置为低电平,则会终止此次数据传送,I/O引脚变为高阻态。上电运行时,在Vcc>2.0V之前,RST必须保持低电平。只有在SCLK为低电平时,才能将RST置为高电平。

I/O (6) :串行数据输入输出端(双向)。

SCLK(7) :时钟输入端。

2)、DS1302芯片的工作原理

① DS1302的控制字节

DS1302 的控制字如图3.12所示。控制字节的最高有效位(位7)必须是逻辑1,如果它为0,则不能把数据写入DS1302中,位6如果为0,则表示存取日历时钟数据,为1表示存取RAM数据;位5至位1指示操作单元的地址;最低有效位(位0)如为0表示要进行写操作,位1表示进行读操作,控制字节总是从最低位开始输出。

图3.6 DS1302的控制字节

②数据输入输出(I/O)

在控制指令字输入后的下一个SCLK时钟的上升沿时,数据被写入DS1302,数据输入从低位即位0开始。同样,在紧跟8位的控制指令字后的下一个SCLK脉冲的下降沿读出DS1302的数据,读出数据时从低位0位到高位7。

③DS1302的寄存器

DS1302有12个寄存器,其中有7个寄存器与日历、时钟相关,存放数据为BCD码形式,其日历、时间寄存器及其控制字见表3.2。

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温湿度监测系统

山东科技大学泰山科技学院实训报告 嵌入式课程综合 实训报告书 课题名称:温湿度监测系统 系(部):信息工程系 专业班级:嵌入式专业方向09班 学生姓名: 学号: 完成日期: 山东科技大学泰山科技学院

1 绪论 嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化,类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小,高度自动化,响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景,其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。 在仓库的货物的管理中,防潮、防霉、防腐、防爆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,我们需要实时知道温湿度的具体变化,因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。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,通过人工进行监测,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、测试的温度湿度误差大随机性大,而且库区的面积越来越大,因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。 本课题的目的就是利用ARM控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输,在远程可以显示温度和被送到上位机。 1.1设计目的 注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力,培养创新意识和创新能力,并获得科学研究的基础训练。了解所选择的ARM芯片各个引脚功能,工作方式,计数/定时,I/O口,中断等的相关原理,并巩固学习嵌入式的相关内容知识。通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义 嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,且软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成:嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的,它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的,它具有很强的

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要:本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足,提出了一种基于STC单片机,采用Pt1000温度传感器,通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了,铂热电阻测量温度的原理,基于STC实现铂热电阻阻值测量,牛顿迭代法计算温度,给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证,该系统测量精度高,线性好,具有较强的实时性和可靠性,具有一定的工程价值。 关键词:STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer,Pt1000temperature sensor,platinum thermistor’s resistance,Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高,而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内,应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广,结构简单,但是它的电动势小,灵敏度较差,误差较大,实际使用时必须加冷端补偿,使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器,具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点,适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵,在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点,但其阻值与温度变化成非线性关系,在测量精度较高的场合必须进行非线性处理,给计算带来不便,此外元件的稳定性以及互换性较差,从而使它的应用范围较小。 (4)铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些,但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

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

温湿度检测系统

DH11数字温湿度测量系统设计 1.1.1项目背景介绍 随着单片机和传感技术的迅速发展,自动检测领域发生了巨大变化,本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于仓库车间的的设计方案,根据实用者提出的问题进行了改进,提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。即采用DHT11温湿度传感器解决传输模拟量误差大的问题,以及采用高技术的无线收发模块来代替之前大量的电缆,具有更好的经济与实用价值。 1.1.1功能要求 采用8051单片机和DHT11传感器设计一个数字温-湿度测量系统,温湿度测量范围为-20~100℃相对湿度测量范围为0~100%,采用LED数码管显示器,同时二极管作为工作正常指示灯和出错指示灯。 1.1.2 硬件电路设计 图1.1温湿度检测原理示意图 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的

最佳选择。产品为4针单排引脚封装,连接方便。 技术参数 供电电压: 3.3~5.5V DC 输出:单总线数字信号 测量范围:湿度20-90%RH,温度0~50℃ 测量精度:湿度+-5%RH,温度+-2℃ 分辨率:湿度1%RH,温度1℃ 互换性:可完全互换, 长期稳定性:<±1%RH/年 图1.2DH11通讯过程 图1.3部分硬件

温度检测系统设计报告.(DOC)

计算机硬件(嵌入式)综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作

一.系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路,简单说明如何实现对温度的控制,并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节,该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度,采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容,是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分,该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括:系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52:1个 22uF电容:2个 电阻:1个 万能板:1个 杜邦线:若干 单排排针:若干

DS18B20温度传感器:2个 4位LED显示管:1个 二.软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下: 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图

4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);

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。

温湿度检测系统

郑州轻工业大学 实训报告 实训名称:嵌入式软件工程实践 姓名: 院(系): 专业班级: 学号: 指导教师: 实习时间:

一、实训目的 (一)实习目的 本实训课程是针对嵌入式软件专业学生专门设计的,通过本课程设置的几个嵌入式综合项目的系统学习,可以使学生由浅入深的对嵌入式Linux系统进行全面学习,能够独立胜任嵌入式Linux应用开发、系统开发、驱动开发等多方面工作,并注重敬业团队精神培养。 1)增强学生的理论联系实际的能力 2)通过实训了解企业项目开发流程和学习新技术的方法 3)通过实训项目了解企业项目开发过程中文档的整理方法和问题的分析方法 4)通过实训项目加强学生对基础课程的运用能力,使其认识到基础知识的重要性5)通过实训争强学生对本专业和未来工作岗位的理解,端正心态,明确就业目标6)通过实训争强学生的编程技能,培养其良好的编码风格和编码习惯 (二)方法 本实训课程安排在学校实验室统一进行实训,学生上机独立完成规定实训项目。 (三)任务 要求每位同学独立完成实训题目的编程、调试、优化与测试,并交付使用。要求强化编程思维、编程能力和代码优化的能力,撰写《实训报告》(含:需求分析、总体设计、算法分析及设计中遇到的主要问题和解决方法,设计中尚存的不足与心得体会)。上交完成的所有源程序及相关文件。

信模块 第三周实现创建阿里云产品和设备,并A9开 发板链接阿里云 第四周实现Android获取阿里云端数据 三、实训报告 3.1 项目名称 项目名称:嵌入式远程监测 3.1.1 实训内容 1、嵌入式远程监测与语音控制系统包括智能网关(A9内核,Linux Ubuntu操作系统)1个,无线通信节点1个,包含常用的物联网传感器DHT11,STM32开发板,A9开发板。 2、系统每个节点都采用ARM Cortex-M3架构的MCU,可以外接多种传感器以及控制设备。 3、同时把传感器的数据以及控制设备的状态在2.8寸LCD屏上进行显示。 4、节点通过NRF24L01无线通信模块,把节点的数据传输到网关。 5、网关再把数据传输到云服务器。 3.1.2 实训过程及相关结果 一、采用STM32F103ZE为硬件开发平台,裸板开发驱动程序: 1)关于STM32开发板的介绍 核心处理器:STM32F103ZET6、主频:72MHZ、引脚:144、GPIO口的管脚个数112

温湿度检测系统的设计与实现

无线传感网络技术 课程实训 温湿度检测系统的设计与实现 院(系)名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起止时间:2017.6.26—2017.7.14

课程设计(论文)任务及评语 院(系):电子与信息工程学院教研室:软件工程

本科生课程设计(论文) 目录 第1章绪论 (1) 1.1系统的开发背景 (1) 1.2开发工具 (1) 第2章需求分析 (2) 2.1调研情况 (2) 2.2 模块划分 (2) 2.3 系统原理图 (3) 2.4 系统性能需求 (3) 第3章系统概要设计 (4) 3.1系统总体结构设计 (4) 3.2模块的创建 (4) 第4章硬件设计 (5) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (5) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (5) 4.3 LED数码显示模块设计 (6) 4.4 报警模块设计 (7) 4.5 主程序设计 (7) 4.6 LED显示子程序设计 (8) 第5章系统的测试 (10) 5.1 系统安装接线图 (10) 5.2 调试与结果 (10) 第6章总结 (12) 参考文献 (13) 附录程序 (14)

第1章绪论 1.1系统的开发背景 随着科学技术的快速发展,人类社会已取得了巨大进步!在居家生活、工农业生产、环保、气象、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测量及控制。传统的方法是用温度表、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场所进行换气、降温和去湿等工作。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,随机性相对较大。随着生产的发展急需一个含有微型计算机或微处理器的测量仪器,由于它拥有对数据存储,运算逻辑判断及自动化的功能,有着智能作用等优点,一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作,自动不间断检测环境温度和湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量,而且温湿度信息传递不及时,精度达不到要求,不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定。为此,本设计开发了一种能够同时测量多点,并实时性高、精度高,通过显示器显示温湿度信息,并能进行温湿度超限报警的测控产品。 本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统,运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测,该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程,随时通过检测器的显示器进行读数,既方便,又快捷。 1.2开发工具 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器,具有8K在系统可编程Flash 存储器,使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备,每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成,根据七个发光二极管的正负极连接不同,又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种,选择的数码管不同,程序设计上也有一定的差别。 编程采用Keil C 软件,使用C语音。

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

粮仓温湿度在线监测系统

粮仓温湿度在线监测系统 本系统主要针对多点环境和设备内温度、湿度的集中监控和管理,是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对大面积的多点的温湿度进行监测记录,并将温湿度数据实时传输到PC机上,利用系统监测软件进行数据存储与分析,并输出打印历史数据和曲线图,在设备异常情况下还以现场多媒体音响、声光报警器、电话报警、手机短信息报警、网络客户端报警等多种形式的通知相应监管人员。克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值,提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度,节省了大量人力和物力,减轻了温湿度管理的工作强度,提高了管理效率。 系统基于传感技术、网络技术、信息管理技术、通信技术等先进技术为主体,按照分布式原则设计,以全数字信号进行传输,提高了系统的可靠性和可维护性。。通过我们(优度科技)的专用温湿度监测软件接收、显示、分析、监测,从而达到实时监控被测点位的温湿度环境变化。是一套可无人值所,能24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。 方案为分布式智能网络型监控系统(优度科技),采用硬件功能软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计,系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类,增加监控点数量,监控软件的编制采用软件工程管理,开放性与可扩充性极强。 本系统(优度科技)能对现场温湿度环境进行数据检测、显示、记录、文档保存、打印、数据分析、设置上下线超限报警、分析报警点位及趋势曲线图等功能。监控电脑软件采用图形界面实时显示,界面可进行总貌显示、分区显示、显示各点位温湿度的每时刻的详细数据、历史温湿度曲线、可记录查找、打印各点位的温湿度数据。

最新大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

精品好文档,推荐学习交流 学号 毕业设计(论文) 大型粮仓温湿度检测系统的设计

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。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 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。

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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。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。 作者签名:日期:年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,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

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℃~

仓库温湿度记录表

仓库温湿度记录表 仓库温湿度记录表仓库温湿度记录表 点击次数:99 发布时间:2010-4-8 9:03:51 摘要:以瑞士ROTRONIC公司生产的Hygrolog为例,介绍温湿度记录器的原理及应用,为有关用户提供参考。 1前言 温湿度测量是现代测量发展出来的一个领域,尤其是湿度的测量不断前进,经历了长度法、干湿法,直至今天的电测量,使湿度测量技术日渐成熟。时至今日,由于我们不再满足于湿度的测量,尤其是一些场所的监控直接要求实时记录其全过程的温湿度变化,并依据这些变化认定储运过程的安全性,导致了新的温湿度测量仪器——温湿度记录器的诞生。 温湿度记录器是对温湿度参数进行测量并按照预定的时间间隔将其储存在内部存储器中,在完成记录后将其联接到PC机,利用适配软件将存储的数据提出并按其数值、时间进行分析的仪器。利用该仪器可确定储运过程、实验过程等相关过程没有任何危及产品安全的事件发生。 下面以瑞士ROTRONIC公司生产的Hygrolog温湿度记录器为例介绍温湿度记录器的原理及应用。 2温湿度记录器的原理 温湿度记录器由3大部分组成:测量部分、仪器本体、PC界面,如图1所示。下面分别介绍这3部分。 1测量部分 由完全互换的Hygroclip系列探头组成,不同的探头完成不同的功能。

Hygroclips通用探头,应用于通用测量,包括厂房、实验室、货柜空间等的空间测量。 Hygroclipsc04/sc05狭小空间用探头,应用于要求狭小空间的使用、对产品破坏小的场所。例如博物馆保存雕塑、雕刻等艺术品;化石企业;工程建筑、桥梁建筑监测混凝土干燥等场合。 Hygroclipsp05小空间插入探头,应用于颗粒状堆积材料的插入测量。 HygroclipHK25/40高温探头,最高可达200?,用于高温环境。 HygroclipHS28剑式探头,应用于造纸、印刷、卷状堆积物等场所。 以上探头为完全互换探头,均可以和Hygrolog进行联接,完成不同功能。 仪器本体 Hygrolog记录器,通过探头进行测量,将数据存储并传输至PC,其存储容量为10000个数据点(温度、湿度各5000点),记录间隔为15s至2h可调:由PC调整,根据其设定值确定记录时间最长可达416天。记录器工作温度受电池限制,即锂电池,,20?至70?;碱性电池,, 10?至50?。量程及精度由探头决定,量程可达,50?至200?,0至100,RH;精度为?1.5,RH,?0.3?;防护等级为IP65。 图1记录器的结构框图 图2在电脑上生成的记录曲线及分析图表 界面 HW3软件。软件支持是记录器不可缺少的一部分,其主要功能为设定单位、存储周期、采样周期,读取数据并显示测量数据、历史曲线等,这是数据记录器不可

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

温度检测系统设计方案

温度检测系统设计 方案报告 一、芯片选择 1、温度传感器 目前使用接触式比较多,主要有热电式传感器,把温度变化转换为电阻变化的叫热电阻传感器,把温度变化转换为热电势变换的叫热电偶传感器。 热电阻传感器具有高温系数,高电阻率,物理特性稳定,良好的线性输出等优点,常用的有pt100,采用线性度较好的热电阻传感器pt100,该传感器的测温范围是-200到450摄氏度;完全符合要求,而且还可以拓展设计电路的测温范围。这里我们供选择的有2线制,3线制和4线制,经过比较我们决定使用4线制的pt100传感器,4线制较2线和3线,误差更小,测量效果更好。 2、A/D转换器 在一般的电路中,我们常用a/d将模拟量转换成数字量。 对于a/d而言,最重的无外乎是转化的速度和转换的精度,由于题目的要求是分辨率0.1,因此使用12位以上的ad能很好的达到要求;对于速度,题目的要求并不高,一般的12位ad都能达到要求。 常用的12位串口连接式ad有tlc2543等,串口的连接使其能和单片机的连接更方便,可以节省更多的I/O口。串口连接的tlc2543作

为数模转换芯片。该芯片具有11路的输入通道的12位开关电容逐次逼近模数转换器,具有采样——保持功能;在整个的转换过程具有较小的转换误差,而且使用方便,连接线更少。 3.主控电路 目前单片机主要有8位机,16位机,32位机,虽然32位机在目前许多领域有广泛的应用,但是8位机和16位机仍是占据主导地位的,比较价格和性能我们选用了 89c51系列的8位单片机,51单片机对于此温度检查系统的要求完全可以满足。 4.数据显示电路 采用12864液晶显示数据,不仅可以直观的显示各种数据,而且可以使用12864的串口连接方式,加上电源线和地线,总共也就4根线,十分的方便,而且完全可以供拓展其他的显示用。 因此我们选用12864液晶作为显示。 5.语音报温模块 采用isd1420语音芯片,此种芯片可以对不同的声音进行录音播放,录放次数可反复数十万次,方便实用,也方便日后的使用自由选择度比较好,但其录音时间只有20秒,根据使用不同的地址控制脚可以选择播录的起始时间,使用方便,编程也相对简单很多。 isd1420不仅外围电路简单而且录放的音质较好,价格也不贵,20秒的录放时间完全够用了。 二、系统的具体设计与实现 根据设计要求,本系统可由图一所示部分组成。

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

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