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1、仓库温湿度监测系统摘要在电子科技的快速开展的同时，诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越广 泛。单片机的开展，促进了工业测控领域的开展，其中对于仓库温湿度的监测要求不 断增高。那么，由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢开展到利用单片机实现自 动监测。本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计容。系 统设计构造简单、实用，相比传统监测方法，在监测精度这一方面大幅度被提升，节 省了人力物力与时间。关键词 ：STC89C51单片机；温湿度；DS18B20 ； HS1101Warehouse temperature and humidity mon itori ng syst
2、emABSTRACTWith the developme nt of electr onic tech no logy, with the developme nt of very large scale in tegrated circuit tech no logy and the birth of the sin gle chip microputer applicati on system is more and more widely.MCU development, promote the development in the field of in dustrialmeasure
3、me nt and con trol, in cludi ng for in creas ing mon itori ngrequirement of temperature and humidity in the warehouse.So, from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip puter to realize automatic monitoring has bee possible.This paper mainly introduces the r
4、elated warehouse temperature and humidity mon itori ng system based on sin gle chip microputer hardware and software design of the content.System structure is simple and practical, and improves the measuri ng precisi on and efficie ncy.KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity ; DS18B20; HS1101目录前言
5、1第一章绪论21.1课题的提出及意义 21.2国外现状及开展趋势 2第二章温湿度监测系统的方案确定42.1设计要求42.2系统总体方案设计 42.2.1 控制芯片 AT89C51单片机5湿度传感器 92.3系统设计方案的工作原理11第三章系统硬件电路及原理图设计123.1中心系统设计 12复位电路 12时钟电路 133.2液晶显示电路设计143.3温湿度监测系统的电路设计14温度测控系统电路设计15湿度测控系统电路设计153.4键盘电路设计163.5报警电路设计173.6系统总电路 18第四章系统软件设计194.1使用的开发工具194.1.1 Proteus194.1.2 Keil C51编译
6、器简介204.2软件程序204.3系统仿真图 21小 结22参考文献23致 24附 件244 / 39刖言目前，国在一些需要控制温度与湿度的场所，比方仓库管理这些地方，多数仅仅 针对于对温度进展监测，却忽略了对湿度这项也十分重要的参数进展监测。当仓库的 温度值产生异常时即温度值比一般正常值高太多或者低太多便立即通过通风透气 或者升温的方式进展调节实时温度。同时，湿度会造成仓库储藏物的温度升高，仓库 储藏物自身的水分过高或者长期的外界高湿度天气环境也会加快储藏物新代从而释放 出热量，由此引发的温度升高又将加剧新代致使储藏物变质发霉。就这样形成一种难 以再控制调节的恶性循环。所以，仓库不仅仅只需要
7、检测温度，同时也必须对空气湿 度也进展实时监测，这样方便提前采取相应的措施去调控仓库的温湿度，防止储藏物 因温湿度的变化而产生的变质发霉情况。此次方案设计的温湿度监测系统方案是以AT89C51单片机为整体的控制器核心,然后接入传感器、显示模块以及数字电子电路技术，将这三者相结合，实现了实时监 测仓库的温度和湿度的目标，降低了因为温湿度所造成的一系列经济损失，节省人力 物力与时间。第一章绪论1.1课题的提出及意义温度与湿度是一项在许多地方中都要监测的重要环境因素。不管是在工业还是农 业、仓库保管等领域中，温度和湿度肯定都要必须实时监测的。对于温湿度进展合理 有效的监测一方面可以节约大量的资源，另
8、一方面对于各行业平安安康的开展也十分 有利。仓库管理平时的主要工作容就是要注意潮湿，腐烂，爆炸和霉变，这些也是评判 仓管工作情况如何的一项标准。它们是直接影响储藏物的保质时间的重要因素。为了 高效率高质量的完成仓库管理的工作，我们首先必须要提高仓库中温度与湿度的监测 工作力度。对于仓库温湿度的测量工作，其实一直都在进展着。但是以往的方法是将 温度计、湿度测量工具等一些普通测量工具放置在仓库的各个位置，然后人工的去定时拔出温度计湿度计进展读数记录数据，由此完成温湿度的测量，然后判断某处温湿 度是否达标，对于不符合标准的库房通过通风、除湿和降温等方式进展调节。很明显， 我们发现此种人工检测的方法费
9、时费力、效率不高，而且由于是人工读数，所以可能 会产生一些误差，因此我们需要一种相对传统方法造本钱比拟低、操作方法简单、测 量精度高的温湿度监测方法。1.2国外现状及开展趋势早期仓库监测主要采用温度计量法，这种传统方法是根据经历在仓库多个测量点 放置温度计，然后仓库的管理工作人员定期每隔一段时间拔出温度计读数记录，从而 判断出此时仓库温度值的上下，再决定下一步如何处理储藏物资。仓库的监测系统在科技迅速开展下有了很大幅度的改良与提升。在过去的几年， 国外原先本钱高昂、构造复杂、功能单一的仓库温湿度监测系统正在慢慢朝着一个本 钱低、智能化、多参数检测的方向大力开展。当前，“温-阻法与“湿-阻法曾经
10、是国仓库监测系统的两种主要方案，这样的方案原理就是使用电阻型的温湿度传感器，被测量区域环境的温度跟湿度的参数数值发生变动的话，电阻值也会跟着发生一系列变化，由此判定出仓库空气的温度以及空 气的湿度值。然而此种方案下，温湿度测控系统的精度因为传感器自身灵敏度而受到 一定的影响，所以精度不会太高，这样对于一些精度要求比拟高的场合比方实验室设备 难以满足其条件。一直以来，国的研究机构一直都在努力的研究传感器测量装置，比 方根据以传统电子仪器设计为设计根底的多种动态测试系统等等，这么多研究课题和领域的相继成功都代表了国在传感器领域中不断开展与进步在国不断开展的同时，国外传感器领域也被一些大型企业公司重
11、视，不断的开展 与完善。九十年代时便设计出了集成温度湿度测量系统等，新科技的不断产生更加促 进了传感器的持续大力开展。众所周知，时代在进步，科技在开展，传统的温湿度测量技术不管是在灵敏度还 是在精度上都已经无法再满足现在这个市场的需求了，因此，最重要的便是再设计研 究出一个符合满足新时期人们工作需求传感器。第二章温湿度监测系统的方案确定2.1设计要求根据设计任务书中的要求以及考虑到设计出成品的现实实用性，可以确定出方案 设计的主要参数为：温度测量围：一20 + 45 C；湿度测量围：0 100%Rh;温度测量精度：土 0.01oC;湿度测量误差：w 5%Rh;电源电压的工作围：DC4.55.5
12、V;2.2系统总体方案设计本设计系统要实现的功能：可以测量出仓库库房实时环境温度和相对湿度值，仓 库管理工作人员可以根据各个库房的实际情况设定出温度湿度限值，当温度、湿度数 据出现异常，蜂鸣器就会释放出明显的报警信号，以此警示工作人员及时处理。通过对于各种类型的湿度，温度传感器原理深刻了解后，根据设计的要求以及刚 确定的设计参数，选择出适宜的单片机控制芯片以及温湿度两种传感器。以单片机为 核心而设计的温度湿度监测系统，将由由AT89C51单片机进展控制，并且以温度传感器DS18B20和湿度传感器 HS1101作为温湿度的检测部件，同时结合超限处理模块构 建而成的，这样才能到达高精度高实用性的标
13、准，从而满足了系统可以简捷方便地有 效监测温湿度的要求。最后作为仓库温湿度监测的设备，设计系统所选择的元器件的 本钱上下，系统本身的实用性，灵敏度，也是我们设计时必须要考虑的要素。硬件和软件两局部共同实现此系统设计的全部功能，传感器信号数据的采集等是 由硬件局部实现的，对信号进展处理和数据显示等功能那么由软件局部实现的。控制芯片 AT89C51单片机AT89C51是一种由单块集成电路芯片组成的标准单片机，可以说就像是一台微型 计算机，它同样拥有计算机的各种主要局部，其中控制处理数据核心模块有：中央处 理器，永久性数据存储或短暂性数据存储的存储器、具有数据传输等功能的可编程I/O口、定时器/计数
14、器、串行口等等，另外单片机还需要接一些驱动器、锁存器、指令存 放器、地址存放器等等辅助电路，这些辅助电路会和单片机主要局部用总线等连接在 一起，弥补单片机自身的缺陷，因而使得单片机数据传输、信号控制等等功能特别强 大，而且工作可靠稳定。所以，AT89C51单片机又被称作 MCU，只要将一些适合的软件和外部设备和它相互结合在一起，就能够组成一个单片机控制系统。PO.O P0.7P2.0 P2.7P0驱动器P2驱动器RAM地址RAM寄存器 zyP0锁存器JLJL uP2锁存器Flash V CCGND程序地址 寄存器ACCTMP1SPTMP2IFALUPSEN -ALE -EARST定时 控制 逻
15、辑 电路PSWPCONICONTMODTCONT2CONTH0TL0TH1TL1TH2TL2RCAP2H*RCAP2L*SBUFIEIP中断、串行口，定时器逻V7n辑PC加1器台程序计数；口DPTR CDXTAL1XTAL2P1.0 P1.7P1锁存器P1驱动器OSCP3锁存器P3驱动器CP3.0 P3.7*只在AT89C52中有图2.1 AT89C51内部构造框图其引脚图如图2.2所示:U2走主圭亠I IkA aPtt 11*401 PC蓉心 尸巾黑心 尸 u 4.!JO4 PiU 沁jfi P D BJCZeFD TMjTeaciAa n 10 円.砂1D 円时11 P? -1/A12 P2W13 P3MI4P2 T阖 5P30/R!D 讯.1EU P3 2fl|JTTJ P3 3AIBTPH srriPHfiiWR口”耐4亠三=?ATSBCil tTEKT图2.2 AT89C51 引脚图1、主要特性：
