酒窖温湿度监控系统

《酒窖温湿度监控系统》由会员分享，可在线阅读，更多相关《酒窖温湿度监控系统（68页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、摘 要温度和湿度是酒储藏极其重要参数，稳定的温度湿度环境是储藏出高品质酒的必要条件。本文分析了CAN总线监控系统模式及单片机特点以及适用于酒贮存的环境参数，并综合运用传感器技术、通讯技术和微型计算机技术，设计了一种基于CAN总线的酒窖温湿度监控系统。酒窖温湿度监控系统由上位机、下位机及终端控制设备三部分组成。上位机为 PC 微型计算机，它是监控系统的指挥中心。下位机为控制仪，通过CAN接口卡将 PC 机和控制仪相连，完成PC机和控制仪的数据通讯。下节点控制仪以微处理器89S52和CAN总线控制器SJA1000为核心。终端控制设备由数据采集器件（温度传感器、湿度传感器）、空调、加湿机和通风设备等

2、组成。文中采用了Pt100温度传感器、型湿度传感器采集酒窖内的温湿度信号，并利用空调、加湿机实现实时控制。文中也设计了监控软件，可以实时显示和存储监测点的温湿度参数值、控制运行状态以及设定的参数，同时用户可修改监测点的温湿度参数值。整个系统在硬件支持下，可修改控制仪的系统功能，系统有较强的安全性、可靠性和灵活性。关键词：CAN总线；酒窖；温度；湿度；监控AbstractThe temperature and humidity are the extremely important parameter for the wine storing，the steady temperature hum

3、idity environment is necessary condition for storing the high-quality wine out in accurately. CAN bus monitoring system mode and foundation of the one-chip computer characteristic are ana1yzed in this paper, also the environmenta1 parameter of studying and suitab1e for the wine and storing is ana1yz

4、ed，a kind of monitoring system about the temperature humidity of wine cellar based on CAN bus is designed using the transducer techno1ogy and communication techno1ogy and microcomputer techno1ogy synthetically. This systematic hardware from at 1ocation machine，it is the machine and termina1 to if co

5、ntro11ing apparatus the three parts. It is PC microcomputer to get on the 1ocation machine， audit is the command centre of the monitoring system. The next machine contro11er 1ink up through CAN interface card CAN mini PC with contro11er， finish the data communication of PC and contro11er. Contro11er

6、 se1ects 89S52 and CAN bus contro11er SJA1000 for use as the core with the microprocessor. Termina1 to contro1 apparatus gather data device (temperature transducer 、 humidity transducer) 、 air conditioner 、humidification p1ane and venti1ation faci1ities， etc.Contro11ing the software can revea1 and s

7、tore the parameter of the working state， sett1ement outputted in parameter va1ue of warm humidity、 contro1 of the monitoring point and performance of CAN bus. Users can revise the parameter va1ue of warm humidity of the monitoring point. There are stronger security，dependabi1ity and f1exibi1ity. For

8、 finish to warm co11ection of humidity，contro1，and response carry out CAN order and data that bus cut off make software support.Key words：CAN bus； Wine ce11ar； Temperature； Humidity； Monitoring。目 录第1章 绪论11.1 题目的来源与意义11.2 国内外温室研究发展状况21.3 CAN总线技术21.4 酒窖温湿度控制技术31.5 本文主要研究内容4第2章 方案论证52.1 酒窖温湿度监控系统分析52.2

9、 方案设计52.3 系统总体框图6第3章 硬件设计93.1 AT89S52单片机93.2 复位电路113.3 晶振电路123.4 传感器检测电路设计143.4.1 温度传感器143.4.2 湿度传感器153.5 A/D转换电路173.6 键盘电路193.7 显示电路193.8 控制电路203.9 控制电路选型223.9.1 加湿器选型223.9.2 除湿器选型243.9.3 湿度控制电路253.9.4 空调选型253.10 通信电路273.11 声光报警电路293.12 I/O扩展电路29第4章 软件设计324.1 主流程图324.2 A/D转换程序334.3 温湿度控制流程图344.4 显示

10、模块流程图354.5 键盘扫描模块流程图364.6 声光报警流程图374.7 通信模块流程图38第5章 总结39参考文献40致谢41附 录I42附 录II44附 录III54IV第1章 绪论1.1 题目的来源与意义酒是世界上最古老的具有保健功能的含酒精饮品，为广大消费者所喜欢。为了得到高品质的酒，不仅要讲究酒的酿造工艺，而且要讲究酒的存放条件。酒一般都存放在酒窖里，恒定的环境是酒贮存的关键。酒类收藏家们认为，酒最好的储藏温度13左右相对湿度长期维持在 50%-70%，才能保证葡萄酒的储藏效果。美国加州大学化学系教授 A1exanderJ.Parde11 曾经做过试验研究，如果以葡萄酒储存的通用

11、标准摄氏 13 度作为基准，若温度上升到摄氏 17 度，酒的成熟速度会是原来的 1.21.5倍，若温度增加到 23 摄氏度，成熟速度将变成 28 倍，若温度升高到 32 摄氏度，成熟速度将变为 456 倍。而成熟速度快，不仅酒的风味比较粗糙，而且可能会发生过分氧化让酒变质的可能。湿度的影响主要作用于软木塞，湿度一般认为在 6070%是比较合适的，湿度太低，软布塞会变得干燥，影响密封效果，让更多的空气与酒接触，加速酒的氧化，导致酒变质。即使酒没有变质，干燥的软木塞在开瓶的时候很容易断裂甚至碎掉，给人们使用带来不便。如果湿度过高有时也不好，软木塞容易发霉，而且在酒窖里还容易滋生一种甲虫。所以，恒定

12、的温度和湿度对葡萄酒陈酿的质量起着至关重要的作用。对于厂家来说酒一般都存放在地下酒窖里，但是并不是可以随意的挖制地下酒窖，应根据产品的工艺和质量的要求，并结合当地气候、土壤、地下水位及材料来源等因素决定。北方应考虑防冻，南方应注意过高气温的影响。另外对于不同的酒所要求的最佳储存温度，如半甜、甜型红葡萄酒 1416，干红葡萄酒 1622等。天然酒窖在精确控制方面还是很欠缺的。专业的电子酒柜是恒温恒湿的，但是价格也非常的贵。传统的酒窖需要日常维护，采用人工调节和测量环境，其工作量大，工况点的调节慢，数据的维护和分析困难。此外，在许多偏僻的酒窖，工作人员工作起来既不方便也会增加维护成本。在这个方面，

13、急需一种更好的方法来实施酒窖温度和湿度控制。在此基础上，充分利用实验室的资源和现代先进技术，研究并开发基于 CAN 总线的温度湿度监控系统。对酒窖的温度和湿度的监控，既保证酒的品质的可靠性和经济性，可以降低维护费用，在生产实际中具有重要的意义。1.2 国内外温室研究发展状况目前，针对酒窖环境的监控系统的研究资料比较少，但是在有关温室环境的智能监控系统的研究资料相对多些，从这些资料中我们可以看到酒窖温湿度监控体统发展方向以及可以借鉴的相关技术。世界发达国家大力发展集约化的温室产业，用计算机控制管理系统实现高效科学的环境调控与水肥管理。欧、美等国在 30 年代就相继建立了人工气候室，温室调控技术至

14、今经历了几十年的发展过程，初期是使用仪表对温室设施中的光照、温度等参数进行测量，再使用手动或电动执行机构(如帘幕、通风设备等)施行简单控制，随着传感元件、仪表及执行器技术的进步，逐步发展成为对温度、湿度、光照等儿乎所有室内环境参数分别进行自动控制。计算机技术的发展使环境参数的综合控制成为可能。国外温室的主要特点是规模大、设备齐全、环境控制系统先进。国内计算机控制技术应用于农业领域始于70年代中期。我国现代温室快速发展。如 90 年代中后期，江苏理工大学的李萍萍、毛罕平等研制开发了温室软硬件控制系统，能对温度、光照、营养液等进行综合控制，是目前国产化温室计算机控制系统较为典型的研究成果。2001

15、年，国家“863”计划包含有“可控环境农业生产技术”，研究内容包含研制可控环境自动控制系统、信息自动采集系统等。2003 年国家计委启动了“设施农业技术集成产业化示范”课题；国家自然科学基金生命科学部对设施园艺也设立了重点项目。由此可以看出国外发达国家的温室环境控制系统起步早，技术成熟，功能完善。温室系统具有非线性、时变、滞后、不确定性、多目标、难于建立精确的数学模型的特点，而智能控制正好能针对上述特点进行有效地控制。尤其是作为智能控制一个分支的模糊控制，它具有很强的解决复杂系统的能力。从己实现的控制系统来看，它具有易于掌握、可靠性高、鲁棒性强等优点。因此 ，智能化控制是对温室实行先进控制的发展方向。1.3 CAN总线技术控制器局部网(CANCONTRO11ER AREA NETWORK) 属于现场总线的范畴。是德国 Bosch 公司为解决现代车辆中众多的控制和数据交换问题而开发出的一种总线通信结构。CAN 总线构建的系统具有优良的特点： 如良好的故障隔离能力，可靠性高，实时响应性能好，通信速率高，还有较好的检错措施，使数据传输的出错率降至极低。由于具有这些特点，非常适合在酒窖温湿度监控系统完成信息通信。CAN协议的一个最大特点是废除了传统的站地址编码，而代之以对通信数据块进行编码。采用这种方法的优点可使网络内的节点个数在理论上不受限制，数据块的标识符可由11位或29位二进