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1、河南工河南工业职业业职业技技术术学院学院 Henan Polytechnic Institute 毕业设计任务书毕业设计任务书 类类 别：别： 三年制高职三年制高职 专专 业：业： 计算机控制计算机控制 班班 级级: : 计控计控 09020902 姓姓 名：名： 郭慧杰郭慧杰 毕业设计题目：毕业设计题目：基于单片机控制的仓库温湿度基于单片机控制的仓库温湿度 监测系统的设计监测系统的设计 指导教师姓名：指导教师姓名： 王慧王慧 负责人签字：负责人签字： 20112011 年年 1212 月月 2 2 日日 河南工业职业技术学院毕业论文 I 摘要： 仓库是人们用于存放重要物品的地方，它内部环境的
2、好换直接决定着 存放物品的质量，仓库温湿度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。随着现代化的发展以及现代生产要求，人们发现需要实现仓库 的智能化管理，而仓库温室度监测系统是一种性能良好的调控方式，主要 应用于仓库、温室以及一些对温湿度有一定要求的区域。 本文设计了一种以 AT89S51 单片机为核心的低成本、高精度、微型化 LED 显示温湿度监测系统，并使用一些常用芯片。系统由单片机、温湿度 检测电路、报警电路以及显示电路构成。由芯片 AT89S51 控制温湿度传感 器检测到温湿度值进行存储转换，从而在显示电路中数码管
3、中显示出来。 本系统具有易安装检测、软件功能完善，工作可靠、准确度高等优点。 本文讲述了单片机技术研制成功的温湿度的监测系统的基本原理，温 湿度传感器信号采集通过单片机来实现方案。采用软件校正，提高了测量 精度和整机的可靠性。实现使用表明，极大的调高了安全性、可靠性和准 确度。 关键词： 仓库，温湿度传感器，单片机 AT89S51，报警，软件校正 河南工业职业技术学院毕业论文 II Abstract The warehouse is people is used at important items for the place where the internal environment of
4、 good change directly determine the deposit quality of the item, warehouse temperature and humidity directly affect the reserve service life and supplies the working reliability. To ensure the smooth implementation of the work of daily, the main issue was to strengthen the temperature and humidity i
5、n the warehouse of the monitoring work. Along with the development of modern and modern production requirements, people found that need to realize intelligent management of the warehouse, and warehouse greenhouse degrees monitoring system is a kind of the good performance of regulation and control m
6、ethods, mainly used in warehouse, greenhouse and some of the temperature and humidity with special demands of the area. This paper introduces a design AT89S51 as the core to the low cost, high precision, miniaturization LED display temperature and humidity monitoring system, and use some commonly us
7、ed chip. By single-chip microcomputer system, temperature and humidity detection circuit, alarm circuit and display a circuit. By chip AT89S51 control temperature and humidity sensor detection to temperature and humidity value store conversion, thus in the display circuit digital tube display. This
8、system is easy to install detection, software function is perfect, reliable and advantages of accuracy. This article tells of the single chip computer technology research and the temperature and humidity of the success of the monitoring system, the basic principles of temperature and humidity sensor
9、 signal acquisition through the single chip microcomputer to scheme. The software correction and improve the measuring precision and reliability of the whole machine. Implementations use show that great raised safety, reliability and accuracy. Key words: Warehouse, temperature and humidity sensor, m
10、icrocontroller AT89S51, alarm, software correction 河南工业职业技术学院毕业论文 III 目录 第一章 绪论 .1 1.1 课题背景 .1 1.2 温湿度监测系统的应用 .1 1.3 温湿度检测系统的意义 .1 第二章 系统整体设计 .3 2.1 系统的设计过程及要求3 2.2 系统具体方案3 2.3 本课题的研究内容4 2.4 关键技术介绍4 2.4.1 温湿度传感器 DHT114 2.4.2 单片机 8051 12 第三章 系统硬件设计 .20 3.1 系统工作原理图20 3.2 系统的各模块电路设计21 3.2.1 时钟电路设计 .21
11、3.2.2 复位电路的设计 .22 3.2.3 温湿度检测电路 23 河南工业职业技术学院毕业论文 IV 3.2.4 显示电路设计 .24 3.2.5 报警电路设计 25 3.2.6 电路元器件功能分析 27 第四章 系统软件设计 .28 4.1 系统软件分析 .28 4.2 系统软件设计28 第五章 总结 .30 致谢 .31 参考文献 .32 附录 .33 附录 1 基于单片机控制的仓库温湿度的监测系统的设计 C 语 言程序33 河南工业职业技术学院毕业论文 1 第一章 绪论 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
12、中型的仓库管理系统中，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。 本课题即以上述问题为出发点，设计实现仓库温湿度监测系统，该系 统不仅采集各抽样点的温度值与湿
13、度值，而且能够迅速处理，友好的将数 据结果显示给用户，并储存结果以便以后的对比研究。 1.2 温湿度监测系统的应用 温湿度监测系统广泛应用于工农业、医疗和科研领域。温度与湿度测 量是生产和研究工作环境中，至关重要的两项参数，直接关系到产品的质 量和试验工作的成败。 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对 环境温湿度进行测量及控制。但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测 量的一个参数。用干湿球湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法,早已无 法满足现代科技发展的需要。这是因为测量温湿度要比测量温度复杂的多,温 度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此 外
14、,湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。 从目前的发展现状来看，最热门的研究领域也许是各种类型的仿生传 感器了，而且在感触、刺激以及视听辨别等方面已有最新研究成果问世。 从实用的角度考虑，多功能传感器中应用较多的是各种类型的多功能触觉 传感器，譬如人造皮肤触觉传感器就是其中之一，这种传感器系统由 PVDF 材料、无触点皮肤敏感系统以及具有压力敏感传导功能的橡胶触觉 传感器等组成。据悉，美国 MERRITT 公司研制开发的无触点皮肤敏感系统 获得了较大的成功，其无触点超声波传感器、红外辐射引导传感器、薄膜 式电容传感器、以及温度、气体传感器等在美国本土应用甚广。 1.3 温
15、湿度检测系统的意义 温湿度监测系统无疑是当前单片机传感器技术发展中一个全新的研究 方向，日前有许多学者正在积极从事于该领域的研究工作。如将某些类型 河南工业职业技术学院毕业论文 2 的传感器进行适当组合而使之成为新的传感器，如用来测量流体压力和互 异压力的组合传感器。又如，为了能够以较高的灵敏度和较小的粒度同时 探测多种信号，微型数字式三端口传感器可以同时采用热敏元件、光敏元 件和磁敏元件；这种组配方式的传感器不但能够输出模拟信号，而且还能 够输出频率信号和数字信号。 近年来，国内外在温湿度监测系统研发领域取得了长足进步。温湿敏 传感器正从简单的温湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速
16、 发展，为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量 技术提高到新的水平。 河南工业职业技术学院毕业论文 3 第二章 系统整体设计 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。 计算机程序也可以分解为小的子程序或模块，而这些子程序或模块可 以分别进行开发和测试。这种方法就称为模块化程序设计(modular programming)。模块最重要的属性是它们应该尽可能的独立和自包含。另 外，一般将它们设计成执行一个特定的、定义好的函数
