仓库温湿度控制调查研究报告

本科生毕业论文(设计)调研报告书

题目: 智能仓库控制系统设计

学生XX: 王枭

学号: 6

专业班级: 建筑电气与智能化11102班

指导老师: 敖章洪

完成时间：2014年12月12 日

智能仓库控制系统设计

一、主要目标任务

设计一智能仓库控制系统，包括硬件电路和软件编程，硬件电路可选单片机或PLC，软件部分包括流程图和程序。通过使用实验室的已有的PLC、单片机等实验设备设计智能仓库控制系统，能够显示并控制仓库的温湿度，当温度异常时，能进行报警。进一步巩固所学专业知识，通过设计，将所学的知识综合运用，增强动手能力、创新能力和综合分析能力，学会专业软件的应用，能熟练的使用计算机。

二、技术性能指标

根据系统设计任务书及生活实际的需要，确定本产品的主要性能指标为：

（1）温度测量X围：－20—＋45℃；

（2）湿度测量X围：0—100%Rh；

（3）温度测量精度：±0.01ºC；

（4）湿度测量误差：≤5%Rh；

（5）电源电压的工作X围：DC4.5～5.5V；

由用户自主设定温度、湿度值，当温度、湿度不正常（超出或者低于预设值）时，由蜂鸣器发出报警信号。

三、简要工作原理

根据系统设计的总体要求及上述的分析，本次选择如下的方案：整个系统由控制芯片AT89S51、温湿度传感器、液晶显示模块、蜂鸣器、看门狗以及温湿度调节系统等6 部分组成。用户预先设定并输入温度、湿度报警值到程序中,该值

作为系统阈值；温湿度传感器将监测值传输给单片机，当单片机监测到的数值超出所设定阈值时,驱动蜂鸣器报警,并为温湿度调节系统提供控制信号,由此实现自动控制。

该温湿度测控系统以温湿度监控为重点，温湿度参数和设备运行状态由用户根据仓库存储要求自行设定，并在液晶显示屏上显示当前的温湿度信息。此控制平台主要实现现场温湿度数据的采集并实时调整环境的温湿度，AT89C2051是控制平台的核心，温湿度数据的采集通过温湿度传感器SHT11获得，当温湿度高于或者低于用户设定值时，由单片机将信号传给蜂鸣器，此时蜂鸣器报警，从而温湿度调节系统进入工作状态，控制环境温湿度并使其恢复到正常值。

四、课题文献综述

文献1《集成温度传感器的电路原理及其在测温和温控中的应用》

1）作者：游冠军

2）引言：温度传感器的发展大致经历了以下3个阶段：传统的分立式温度传感器(含敏感元件)，主要是能够进行非电量和电量之间转换；模拟集成温度传感器/控制器；智能温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。

3）温度传感器分类：

（1）传统的分立式温度传感器——热电偶传感器：热电偶传感器是工业测量中应用最广泛的一种温度传感器，它与被测对象直接接触，不受中间介质的影响，具有较高的精度；测量X围广，可从-50~1600℃进行连续测量,特殊的热电偶如金铁——镍铬，最低可测到-269℃，钨——铼最高可达2800℃。

（2）模拟集成温度传感器：集成传感器是采用硅半导体集成工艺制成的，

因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的，它将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出等功能。模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等，适合远距离测温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。

（3）智能温度传感器：智能温度传感器(亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D传感器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，即智能化取决于软件的开发水平。智能温度传感器包括数字温度传感器和石英温度传感器。数字温度传感器被广泛应用于工业控制、电子测温计、医疗仪器等各种温度控制系统中。用石英作为温度传感器的数字温度计可实现多种功能：用于热化疗仪中对药液的温度进行测量，能获得较好的测温效果；用于温度检测系统，测温系统可用于各行各业中。

文献2《基于单片机的智能系统设计与实现》

1）编著：电子工业

2）应用背景及需求：

微处理器早已广泛应用于多种领域，尤其是在智能仪器仪表中的应用更是如此，不仅引起了产品本身的变革，也深深地影响了设计理念的变革。智能仪器仪

表作为一种智能系统，其核心在于微处理器。基于微处理器的智能系统设计，已经成为广大电子设计工程师或相关领域设计者关注的热点。由于智能系统面向不同的应用领域，采用不同的实现途径，使用不同的开发技术，涉及不同的学科背景，因此其设计调试过程往往是复杂而且痛苦的。

智能系统是一个复杂系统，一般包含微处理器、按键与显示人机界面、A/D 转换、D/A转换等基本功能部件，同时也可能包含与应用领域相关的其他特殊部件。由于具体的系统对每一种部件有不同的要求，决定了其实现形式的多样性。智能系统一般需要在恶劣工况下长期连续运行，因此在满足功能的基础上，其可靠性也成为一个需要重点关注的问题。在多年的设计实践中，作者积累了许多可以引以为鉴的经验，摸索出了许多在智能系统设计中的共性问题，按照“完整性、公开性、实践性、典型性”的成稿原则，力图将这些毫无保留地体现在著作中。作者相信，书中涉及的许多设计理念、实现方法以及具体方案必将对阅读者产生重要影响。

文献3《单片机课程设计指导》

1)编著：航空航天大学

2)AT89S51介绍：AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用和认可，AT89S51具有以下几个标准功能：它是4k Bytes Flash片内程序存储器128 bytes 的随机存取数据存储器（RAM）；32个外部双向输入/输出（I/O）口；2个中断