《毕业设计 基于单片机的智能仓库控制系统设计 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计 基于单片机的智能仓库控制系统设计 .docx（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘要摘要本论文的设计题目是基于单片机的智能仓库控制系统设计。本次设计以PC 机作为上位机监控单元，以AT89C52单片机作为下位机控制器，设计智能仓库 的温湿度控制系统。包括硬件设计和软件设计两部分。硬件部分包括AT89C52 单片机、温湿度检测模块、温湿度输出控制模块、键盘输入模块、LCD显示模 块、通信模块、报警模块及电源模块等。软件部分包括画出主程序及各子程序 流程图，并编程实现。本系统通过键盘设定模块进行系统给定值的设置来调整仓库温湿度控制范 围。温、湿度检测模块将仓库内的温、湿度信息传到单片机，单片机根据实际 情况输出控制信号驱动控制模块进行相应操作，同时将当前信息进行存储并上 传数
2、据到上位机显示及保存。当温、湿度超过设定范围的上下限时，控制器将 会启动或者停止相应设备来调整环境湿度和温度，同时将各种调整信息在LCD 上显示并发出报警信号L厶.ill | . 够本文设计的智能仓库控制系统实现了对温湿度的实时检测与控制，降低了 人工劳动强度。关键词：智能仓库，AT89C52, SHT11,液晶显示I目录AbstractThe subject of this thesis is microcontroller-based intelligent warehouse control system design The design uses PC as a monitor un
3、it and AT89C51 microcontroller as the next bit machine controller to design intelligent temperature and humidity control system, including hardware and software design. The hardware part includes AT89S51 microcontroller, the detection module for temperature and humidity, tenperature and humidity out
4、put control module, the keyboard input module, LCD display module, communication module and alarm module Software part includes draw the main program and the procedure flow chart, and the programmingThe system through the keyboard settings module system for a given value of the settings to adjust th
5、e storage tenperature and humidity control range. Temperature and humidity detection module spreads temperature and humidity inside the warehouse to microcontroller, microcontroller based on the actual situation of the output control signal drive control module operating at the same time to store an
6、d upload data to the host conputer to display and save the current information. When the tenperature and humidity exceeds the set range of the upper and lower limit, the controller will start or stop the corresponding device to adjust the ambient humidity and temperature, while a variety of adjustme
7、nt information on the LCD display and an alarm signal.In this paper, the design of intelligent warehouse control system to achieve real-time detection and control of temperature and humidity, and reduce labor intensity.Keywords: Intelligent warehouse, AT89C52, SHT11, LCD目录摘要IABSTRACTII目录III第一章引言11.1
8、课题背景11.2仓库温、湿度控制技术的国内外研究状况11.2.1硬件技术11.2.2软件技术31.3课题设计目标3第二章系统总体方案设计42.1系统功能、组成及工作原理42.1总体方案42.1.2实施措施42.2温湿度传感器的方案论证和选择52.2.1数字式温度传感器的类型52.2.2数字湿度传感器的类型7 Z2.3温湿度传感器的确定电.县丄.电.县丄.4第三章系统硬件设计93.1单片机最小系统设计93.1AT89C52 简介93.1.2吋钟电路和复位电路93.1.3单片机最小系统电路图113.2 LCD 1602 液晶显示12321 1602 简介123.2.2 1602与单片机连接图及工作
9、原理133.3矩阵键盘143.4温湿度检测15341 SHT11测温湿度的使用方法153.4.2校验测得的温湿度163.4.3 SHT11与单片机相连的电路图183.5报警电路183.6控制屯路193.7单片机与PC之间的通信203.8电源电路213.&1线性直流稳压电源的基本原理213.8.2电源原理图21第四章 系统软件设计224.1系统初始化程序234.2按键显示设定的温湿度234.3温湿度计算（测量、处理）及显示234.4串口通信254.5控制程序25总结28参考文献29致谢30附录一总电路图31附录二 PCB图32附录三程序32IV第一章引言第一章引言1.1课题背景在现代工业现场，随
10、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，特别是在大中烈仓库管理系统中，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
11、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人。这种繁重的体力劳动，不仅对人体有极人 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111 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，出于超大规模集成电路技术、网络通信技
12、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
13、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。然后仓库使用单板机进行温、湿度监控，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 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 度监控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, 是的仓库温湿度监控系统数字化，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
14、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。该公司所牛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丁具，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丁 仓库温、湿度监控系统。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
15、完成预置范围温度、报警、多路A/D 转换、温度补偿等功能。由丁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稈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。1.2.2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卄的不断升级，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、口动控制等操作，为高性能的测 控软件设计提供了基础。1.3课题主要任务仓库温湿度控制系统是以AT89C52系列单片机为核心构成的监控系统。本 课题提出了一种可以应用于中小型粮仓的温湿度控制系统的设计方案。系统主要包括输入和输出两个人的模块，每个模块有包括几个小的功能模 块。其中，输入模块主要包括电源模块、键盘设定模块、温湿度检测模块；输 出模块
