基于单片机的仓库温度检测报警系统

1 ， 基于单片机的 仓库温度检测报警系统

队员学号：200800170257 队员学号：200800170097 2

摘要 本系统是一个专门为仓库温度控制而设计的智能系统。通过温度传感器采集温度信号，经过AD转换成数字信号，经无线传输模块传送给单片机，经单片机处理后，在显示设备（数码管或液晶屏）上实时显示温度。手动设定温度监测值，当监测温度超过设定温度时，向主机设备传送信号，发出报警，同时向主机发出应采取的措施信号，提高应急效率。另外，系统在监测温度正常时，自动进入低功耗状态，直到温度打破平衡，可有效节省能源。 3 1.0课题背景 温度是衡量仓库的重要指标，它直接影响到仓库内货物的安全储藏，为了能使仓库内温度适宜于货物的储存，首要问题是加强温度的检测，但传统的方法是通过人工进行检测，对不符合温度要求的库房进行通风、降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测量的温度误差大、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度测量仪。该设计即是针对这一问题，设计出了能够实现温度自动检测、显示、上下限报警等多功能的温度监测控制系统。 1.1预期目标 系统完成后可以通过温度传感器对仓库内的温度进行测量，通过单片机对采集到的数据进行处理，用LED显示出当前环境的温度状况，并且温度可以进行调节，当环境温度与设置的最适宜温度之差大于4℃时，报警装置即会启动。 2.1 系统总体方案设计简述 该温度测控系统是由数据采集及处理系统和报警系统组成，由温度传感器、A/D转换、显示器与报警电路等组成。通过对信号的采集、分析、处理、然后输出信号来使执行部件进行动作，是仓库达到所要求标准。 2.2 系统的工作原理 温度监控系统能完成数据采集和处理、显示、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据处理、单片机、控制等4个大的部分组成。该测控系统具有实时采集（检测仓库内的温度）、实时处理（对监测到的温度值进行比较分析，决定下一步控制进程）、实时控制（根据处理的结果发出控制指令，只会被控对象动作）的功能。主要硬件包括温度传感器、宏晶单片机、数据采集电路、LED显示器等。 首先设计出温度参考值与显存处于单片机中。系统的数据采集部分是将温度传感器置于仓库内部，测出室内的温度值，经过放大、A/D转换为数字量之后送入单片机中，然后LED显示出温度测量值。单片机将预设的参考值与测量值进行比较，根据比较结果作出判断。 当温度值超过允许的误差范围，系统将发出报警，如果有必要，工作人员还可以根据实际情况来修改片内存储的预设值。通过对整个系统的核心单片机部分的设计，达到优化控制温度的目标。 3.1 单片机的确定 宏晶单片机

3.2 温度传感器 常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶、PN结温度传感器、集成温度传感器、热电阻等。对于仓库内部温度的检测，温度传感器选择DALLAS公司生产的一线制数字温度传感器DS18B20，它具有3引脚TO-92小体积封装形式；温度检测范围为-55℃～+125℃，可编程为9位～12位A/D转换精度，检测分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输 4

出。 DS18B20有三个引脚，GND接地；DQ数字信号的输出/输入；Vdd为外电源输入端。 3.3 温度采集电路的设计 由于DS18B20只有一个串行通行接口，与单片机的连接电路非常简单，只需和单片机的一个I/O端口连接即可。DS18B20的I/O口属于漏极开路输出，外接上拉电阻后常态下呈高电平。该器件内含寄生电源，其供电方式可以选择寄生电源方式，也可选择外部电源。为方便起见，采用外部电源供电。 3.4 显示部分 显示部分采用1602字符液晶。工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线。 1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的 点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符 号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。 因为1602识别的是ASCII码，试验可以用ASCII码直接赋值，在单片机编程中还可以用字符型常量或变量赋值，如'A’。 3.5 报警电路的设计 本设计采用蜂鸣音报警电路。蜂鸣音报警接口电路的设计只需购买市售的压电式蜂鸣器，然后通过单片机的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动，也可以用一个晶体三极管驱动。当输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。 3.6 传输部分的设计 本设计采用RF905无线传输模块，传输方便、可靠，可以避免仓库内复杂环境的影响。 4 程序部分 #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit RS=P3^5; sbit EN=P3^4; sbit beep=P3^3; unsigned char code str1[]={"temperature: "}; unsigned char code str2[]={" "}; uchar data disdata[5]; uchar tflag; /*************************lcd1602 **************************/ void delay1ms(unsigned int ms)//延时1毫秒（不够精确的） 5

{ unsigned int i,j; for(i=0;i for(j=0;j<100;j++);

} void wr_com(unsigned char com) { delay1ms(1); RS=0; EN=0; P0=com; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; }

void wr_dat(unsigned char dat) { delay1ms(1);; RS=1; EN=0; P0=dat; delay1ms(1); EN=1; delay1ms(1); EN=0; }

void lcd_init()//初始化设置// { delay1ms(15); wr_com(0x38);delay1ms(5); wr_com(0x08);delay1ms(5); wr_com(0x01);delay1ms(5); wr_com(0x06);delay1ms(5); wr_com(0x0c);delay1ms(5); }

void display(unsigned char *p) { while(*p!='\0') 6

{ wr_dat(*p); p++; delay1ms(1); } }

init_play() { lcd_init(); wr_com(0x80); display(str1); wr_com(0xc0); display(str2); }

/*******************************************************************/ void ds1820disp(uint tvalue) { uchar flagdat; disdata[0]=tvalue/1000+0x30; disdata[1]=tvalue%1000/100+0x30; disdata[2]=tvalue%100/10+0x30; disdata[3]=tvalue%10+0x30;

if(tflag==0) flagdat=0x20; else flagdat=0x2d;

if(disdata[0]==0x30) { disdata[0]=0x20; if(disdata[1]==0x30) {disdata[1]=0x20;} }

wr_com(0xc0); wr_dat(flagdat); wr_com(0xc1); wr_dat(disdata[0]); wr_com(0xc2); wr_dat(disdata[1]); wr_com(0xc3); 7

wr_dat(disdata[2]); wr_com(0xc4); wr_dat(0x2e); wr_com(0xc5); wr_dat(disdata[3]); if(disdata[1]>=3||disdata[0]>0) beep=0; else beep=1; } void main() { init_play(); TMOD=0x20; TH1=0xfd; TL1=0xfd; TR1=1; REN=1; SM0=0; SM1=1; EA=1; ES=1; while(1);

} void ser() interrupt 4 { uchar a; RI=0; a=SBUF; ds1820disp(a);

}