第1期
0引言在工农业生产中温湿度指标是环境条件中的重要参数，很多地方都需要对温度和湿度进行定
时监控,如温室、养殖场、配电室、烤烟楼和大棚等。尤其对农业养殖生产的管理,如果采用现行的人工定时测量的方法，工作量大且不方便，无法
收稿日期：2011-09-27
基金项目：江苏省高校大学生实践创新训练计划项目（10CX033）作者简介：肖
遥（1990-），男，江苏无锡人，研究方向为电子科学与技术。
基于CC2430的养殖场温湿度监测系统设计
肖
遥，李敏，李正方
（南京信息工程大学电子与信息工程学院，南京210044）
摘
要：为了对各养殖场内的温湿度信号进行自动化采集、传输、存储和显示，提供全天候、无人看
守、免维护的无线监控服务，基于ZigBee 技术，采用CC2430射频芯片和温湿度传感器SHT11搭建了养殖场监测网络。文章主要探讨了无线传感网络的协调器主节点、各传感器节点的结构设计及程序流程，给出了上位机的软件设计。研究表明，采用SHT11高精度、高集成度的温湿度数字传感器以及CC2430芯片作为节点的主处理和射频模块，并利用节点的休眠功能可降低系统功耗，其无论在投入成本和数据检测精度上都基本符合设计要求。关键词:无线监测；无线传感器网络；ZigBee ；温湿度监测中图分类号：TN919.72，S237
文献标志码：A
文章编号：1008-5327（2012）01-0095-05
The Design of Temperature and Humidity Monitoring System
Based on CC2430for Livestock Farms
XIAO Yao ，LI Min ，LI Zheng-fang
(School of Electronics and Information Engineering,
Nanjing University of Information and Technology,Nanjing 210044,China)
Abstract:In order to collect,transmit,store and monitor temperature and humidity signals in livestock farms and provide wireless monitoring service around the clock,we set up a monitoring network with CC2430RF chip and humidity sensor SHT11based on Zigbee technology.This paper mainly discusses the main nodes of coordinators of the wireless sensor network and the structural design of all the sensor nodes as well as pro -gramming procures and presents an upper PC software design.Research reach shows that using SHT11and high accurate and concentrated temperature and humidity digital sensor as well as CC2430chip as the main processor and RF module of the nodes and the use of hibernation function can reduce system power consump -tion and can basically meet the requirement of design in terms of cost investment and data detection accuracy.Key words:wireless monitoring;wireless sensor network;ZigBee;temperature and humidity monitoring
doi:10.3969/j.issn.1008-5327.2012.01.025
Vol．26No．1Mar.2012第26卷第1期2012年3月!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
南通职业大学学报
JOURNAL OF NANTONG VOCATIONAL COLLEGE
南通职业大学学报2012年
做到定时监控，对养殖场的生产效率也大有影响。而无线传感器网络（Wireless Sensor Networks，WSN）是当前国内外备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。无线传感器网络能获取客观物理信息，可应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域[1]。Zig-Bee作为一种新兴的短距离、低速率无线组网通信技术，采用IEEE802.15.4标准，利用2.4GHz 公共频率进行无线测量和系统监控，是一种介于无线标记技术与蓝牙之间的技术方案，主要用于近距离无线通讯连接，且具有明显的低成本、低功耗、网络节点多、传输距离远等优势。因此，为实现养殖场温湿度的自动化监测，本文采用无线传感器网络技术进行养殖场的监控数据采集，建立了养殖场无线温湿度监测系统，即选用一种独特工艺设计、可靠性高、稳定性好、反应时间快的电容SHT11作为湿度传感器[2]；基于CC2430芯片作为无线传输节点在不同的养殖场内进行无线传感器网络的构建,并对各个养殖场内的温湿度信号进行采集、传输、存储和显示，以提供全天候、无人看守、免维护的无线监控服务。
1系统总体设计
1.1WSN体系的节点构成
WSN由许多功能不尽相同的传感器节点组成，传统的计算机网络技术固然可借鉴到WSN 中来，但WSN有其自身的应用环境和特点，须有适合的体系结构和高效的通信协议、路由算法等。整个系统的节点主要由微处理器、传感器、存储器、无线通信模块、电源模块及软件系统等部分组成。其中，电源模块为节点及其它模块提供正常工作所必需的能源；传感器模块感知并获取外界信息，再通过A/D转换器将其转换成数字量，然后送至微处理器进行处理；微处理器协调节点各部分工作；无线通信模块负责与其它节点进行通信[3]。
1.2网络节点总体架构
该养殖场监测系统由传感器节点（终端节点）、网络协调器主节点、RS-232C串行总线和监控上位计算机等四部分组成。无线传感器网络节点的总体结构如图1所示。终端的各节点通过ZigBee无线网络通道实现与网络中的协调器的联系，并由数据通信上位机负责监控整个养殖场中温湿度的状况，其中包括系统实时监测和设定控制参数，它通过RS-232C总线与网络协调器进行数据通信，以实现对温湿度数据的分析与显示等功能。考虑到养殖场内各个地方的节点温湿度不易测准，需要以一定的精度来保证系统的稳定，故采用精度较高的SHT11传感器。
2系统硬件设计
2.1ZigBee传感器节点的结构设计
考虑到养殖场所的环境变量比较复杂，因此要求监测网络具有一定的路由和信息融合能力，但任何网络结构都以简单的星型结构为基础，故本系统选用星形网络拓扑结构。该网络由协调器作为主节点，由此展开，可采集多个传感器终端的数据。
传感器节点由传感器信息采集模块、信号调理模块、无线收发模块和电源模块组成，其硬件结构如图2所示。传感器模块负责采集并上传养殖场监测区域内的温湿度参数并接收PC端发送的模式控制命令。为提高系统的便携性，本系统的电源可采用电池供电，也可用常用电源供电。
传感器节点包括协调器主节点和传感器终端节点。其中，终端节点设有液晶显示板，可作为被检测对象的当前温湿度显示，通过无线收发模块图1ZigBee无线传感器网络节点总体结构
图2无线传感器节点结构示意图
数据采集模块
SHT11
CC2430
电源
外
设
接
口
显
示
模
块
协
调
器
RS232
8051
电源
PC
上位机
ZigBee协调
器主节点
ZigBee
传感器
节点1
ZigBee
传感器
节点2
ZigBee
传感器
节点3
第1期
的数据传输，养殖场内的温湿度同样可传送至协调器再通过总线传至PC 上位机。下位机的各种传感器节点的硬件结构如图3所示。
终端传感器节点和协调器节点在本质上是相同的，协调器节点负责分配各个终端地址、定位和整合数据，因此没有传感器模块；终端传感器主要负责测量养殖场节点处的温湿度，并通过无线模块发送至协调器。
2．2无线传输通信模块
目前市场上针对ZigBee 标准研制的芯片有
很多种，为提高养殖场系统的稳定性、节能性和传输频率，本系统的无线通信模块以TI 公司的射频芯片CC2430为核心。CC2430芯片[4]在单个芯片上整合了ZigBee 射频（RF ）前端、内存和微控制器，它使用1个8位MCU （8051内核），具有128
KB 可编程闪存和8KB 的RAM 及AES-128协
处理器，并内置ZigBee 协议栈，完全能满足养殖场节点温湿度数据的采集处理和收发的要求。微控制器在掉电方式下，电流消耗只有0.9μA ，外部中断或实时时钟能唤醒系统；在挂起方式下，电流消耗小于0.6μA ，外部中断能唤醒系统。本系统的无线传输模块核心芯片CC2430外围电路中，中心控制节点及协调器由于无需考虑其便携性而采用稳压电源供电，并负责控制整个传感器节点网络的存储和处理收发的数据，同时负责与其他终端传感器节点进行无线通信以交换收发数据和控制信息。协调器节点与监控中心通过串口
相连然后通过PC 端的上位机进行养殖场内温湿度等数据的监测。
对于环境远程监测系统尤其是本设计中的养殖场所系统而言，一方面需要对监测区域内的环境参数进行及时精确的采集，了解监测区域的温
湿度等参数分布状况；另一方面，当某一节点的某一参数值出现异常时，还要求网络能及时报警并提示监控人员。本系统在电源设计中考虑到节点
的能耗要求，节点不应连续地工作，故传感器节点的电源设计采用电池供电[5]，在实际应用中也可根据具体情况采用合适的电源方案。
2．3数据信号采集模块
在数据采集模块中，为满足对传感器信息采
集的精度以及传感器工作的低电压、低功耗要求，
采用温湿度传感器SHT11。实验设定的湿度测量范围为20%~90％RH ，温度测量范围为0~50℃，
SHT11传感器足以满足此要求。
SHT 系列产品是高度集成的温湿度传感器芯
片，提供全量程标定的数字输出[6]。SHT11芯片已
内置了温度传感单元和湿度传感单元以及A/D 转换器，和CC2430电路结合十分方便。传感器包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这两个敏感元件与一个14位的A/D 转换器及一个串行接口电路设计在同一芯片上。通过标定得到的校准系数以程序形式储存在芯片本身的内存中。通过两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。它的体积微小、功耗极低、抗干扰能力强等优点可充分满足养殖场对温湿度采集较为敏感的要求。
3系统软件设计
本系统采用的软件环境为IAR Systems 公司
的IAR Embedded Workbench IDE （简称EW ），它是一套完整的集成开发工具集合，包括从代码编辑器、工程建立到C/C++编译器、连接器和调试器的各类开发工具[7]。它和各种仿真器、调试器紧密结合，使用户在开发和调试中，仅使用一种开发环境界面，就可完成对多种微控制器的开发。IAR 软件包含嵌入式C/C++优化编译器、汇编器、连接定位器、库管理员、编辑器、项目管理器和支持
RTOS 的调试工具C-SPY 。同时，在IAR Em -（b ）协调器节点的硬件结构
（a ）终端传感器节点的硬件结构
晶振天线
电
源
显示屏
CC2430
RS232
图3节点的硬件结构示意图
晶振天线
电源
输入键盘显示屏CC2430
SHT11
I/O
肖遥等：基于CC2430的养殖场温湿度监测系统设计
南通职业大学学报2012年
bedded Workbench IDE环境下，采用C语言开发
了传感器节点的软件，进行了程序的编辑、编译、
连接、调试。此外，软件支持基于ZigBee技术的
CC2430下载器的USB接口，通过电脑连接就可
直接将程序下载至CC243O芯片中，方便了程序
的调试。
3．1传感器终端节点的程序设计
传感器终端节点主要负责采集传感器温湿度
数据并将其传送给协调器，同时接收来自协调器
的数据并进行相关操作。节点上电工作后首先对
MCU初始化然后进行系统的软件初始化。由于
传感器节点采用电池供电,为保证节点的低功耗，
在设计中采用被动唤醒的方式连接协调器节点
来收发数据，其他时间则转入睡眠模式以保证功
耗最低。
处于低功耗睡眠状态的节点将关闭传感模块
以及MCU部分电路，只保留MCU内部定时器和
中断以及无线通信模块。当无线通信模块收到协
调器发来的数据时唤醒节点，由于每个节点都有
一个事先分配的唯一ID，当节点接收到一个数据
包时，先取出该数据包包头的ID号与自己的ID
号比对，如一致则接收，否则就丢弃[8]。传感器节
点的软件设计可分为四部分，即系统初始化、数据
采集处理、数据传输和系统休眠。传感器节点的主
程序流程如图4所示。当节点电源开通后，开始初
始化各功能模块，建立通信后进入睡眠模式；传感器节点收到请求命令后触发中断，激活节点，执行通信服务子程序，并利用串行口中断发送或接收数据；终端节点发送数据时调用发送数据处理子程序，对数据打包后利用串行口中断将数据包逐字节发送出去;协调器节点接收数据时调用接收数据处理子程序，分析终端节点发来的事件，对数据做出相应处理后，继续进入睡眠模式，等待有请求命令时再次激活[9]。
3.2协调器节点的程序设计
程序的执行顺序如下：首先初始化CC2430，程序开始初始化协议栈并打开中断；然后程序开始格式化一个网络，如果格式化网络成功，则建立网络的网络ID号和频道号也就确定了；之后程序开始进入应用层检测节点。当检测到多个应有传感器节点后会由协调器组织形成网络，而网络层将首先请求MAC层对信道进行能量检测扫描；当协调器成功收到能量检测结果时，将会采取能量递增方式对信道进行排序并且抛弃能量值超出可允许能量水平的信道。协调器节点软件流程如图5所示。若网络未形成则协调器使用MAC层将一个节点连接它所在的网络；MAC层使用原语初始化，然后发送成功连接响应到网络层，网络层接受响应并报告上层网络；最后协调器发送图4传感器节点的主程序流程图
CC2430退出睡眠模式
定时器中断
开启传感器并
发送数据采集指令
MCU记录数据
传感器采集数据
关闭传感器
发送数据
CC2430退出睡眠模式
识别并执行控制命令
N
验证信号是
否达到标准？
控制中断信号
CC2430进入睡眠模式
采集节点任务调度
N
连接确认
请求连入网络
Y
软件系统初始化
硬件初始化
系统上电启动
Y
图5协调器节点软件流程图
是否网络
形成？
是否组成
网络？
是否允许
加入网络？
建立一个新网络
初始化
发送KVP查询
查询结果
Y Y
Y
N
N N
第1期
KVP 查询信息以判断终端节点是否有要发送的
信息[10]。
3．3上位机软件设计
本监测系统用一个CC2430全功能节点作为
协调器，剩下的节点作为终端监测设备。主协调器采用外接电源供电，液晶屏可实时显示接受到的数据；终端节点则采用电池供电。另外ZigBee 节点通过串口和PC 机连接，将所监听到的ZigBee 信息通过串口向PC 机发送，并在上位机界面中显示出来，以便测试传感器节点网络的性能[11]。在基于CC2430硬件平台上移植了协议栈Z-
Stack 。并在此平台上实现了网络组网，IEEE
802.15.4Packet Sniffer 是用来查看节点之间射频
数据传输的软件。上位机系统设计流程如图6所示。上位机监控软件可动态显示网络拓扑结构，以及各节点的网络地址等相关信息，通过串口或
USB 接口连接节点和PC 机，一旦终端节点被激
活，上位机即可自动找到节点并检测其温湿度数据[12]。PC 端上位机主界面如图7所示。
4结束语
本文介绍了用无线传感器网络技术解决养殖
场温湿度的监测问题，通过实时采集养殖场内部环境的信息，再通过无线ZigBee 信号传到测控主机终端，使养殖人员能及时了解养殖场环境的具体情况从而进行一些相关操作，并对突发事件作出及时有效的反应。本监测系统采用了SHT11高精度、高集成度的温湿度数字传感器以及
CC2430芯片作为节点的主处理和射频模块，并
利用节点的休眠功能以降低系统功耗，无论在投入成本和数据检测精度上都基本符合设计要求。无线传感器组成了简单的网络，在农业大规模养殖业领域上的应用也符合传感器智能化、无线化和网络化的发展趋势，对提高养殖场的养殖生产效率具有实用价值和推广意义。
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责任编辑谭华
图6上位机检测系统设计流程数据解析触发Receive Data
事件
收到数据？
开始
一帧数据接收完成？
结束
数据打包，放入发送缓存区
发送数据任务？
Y
Y N
Y
N
N
图7PC 端上位机主界面
肖遥等：基于CC2430的养殖场温湿度监测系统设计
仓库温湿度监测系统毕业 设计 Last revision on 21 December 2020
仓库温湿度监测系统 摘要 在电子科技的快速发展的同时，诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越 广泛。单片机的发展，促进了工业测控领域的发展，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发展到利用单片机 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内 容。系统设计结构简单、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；HS1101 Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcomputer application system is more and more development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the , from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the structure is simple and practical, and improves the measuring precision and efficiency. KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity；DS18B20；HS1101 目录 前言 (1) 第一章绪论 (2) 课题的提出及意义 (2) 国内外现状及发展趋势 (2) 第二章温湿度监测系统的方案确定 (4)
理工类大学本科毕业设计论文 基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择： (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录： (18)
基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段，在本系统中采用温度优先模式，循环处理。 关键字：89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的，使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄
山东科技大学泰山科技学院实训报告 嵌入式课程综合 实训报告书 课题名称：温湿度监测系统 系（部）：信息工程系 专业班级：嵌入式专业方向09班 学生姓名： 学号： 完成日期： 山东科技大学泰山科技学院
1 绪论 嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。 在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆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，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。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，通过人工进行监测，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、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。 本课题的目的就是利用ARM控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输，在远程可以显示温度和被送到上位机。 1.1设计目的 注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
天成药业有限公司 药品储存温湿度自动监测系统 建设服务方案 北京龙鼎金陆测控技术有限公司
一、北京龙鼎金陆简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司坐落于国家级经济技术开发区－北京经济技术开发区，也称亦庄开发区，是国家计量院高级工程师及地方传感器协会副会长联合成立的一家集科、工、贸为一体的现代化高科技企业。 公司从成立伊始一直脚踏实地的努力为国人创造“质好而不贵”的国货精品，打造以自主创新为龙鼎企业特色的产业价值链，塑造龙鼎金陆LD的这一民族品牌，并一定坚信会成为振兴民族传感器事业及工业自动化控制系统的一面旗帜来迎接国际化的 挑战。 近年来，公司又荟萃了环材料学、力学等多种学科的精良人材，不但吸取了日本株式会社共和电业、美国KULITE公司的箔式传感器、扩散硅传感器的制造技术，而且凭借雄厚的技术、科技开发力量及精湛的生产工艺水平，研制、开发、制造上百种称重测力传感器、压力变送器、智能仪表及计算机控制系统。广泛应用于船舶、汽车制造、内燃机、电机、冶金、化工、食品、医疗、航空航天、各大科研所、院校、交通、能源、机械制造、建材等领域。 公司全体员工以热情周到的售前和售后服务，深得用户的好评和信赖。北京龙鼎金陆测控技术有限公司全体员工热忱欢迎各界人士的光临与指导，同时也希望各界人士对我司做深入的监督，以便我们随时的纠正我们的不足，力争向您提供更优质的产品和服务。 以良好的信誉、周到的服务、可靠的质量铸造国货精品是我们一贯的宗旨 以创新技术、优化管理和齐心协力提升品质来嬴取客户信赖是我们的根本 二、我们的优势 北京龙鼎金陆作为一家药品储运温湿度监测系统研发、建设的高新技术企业，为各类涉药企业提供稳定、高效的温湿度监测设备及系统解决方案。 服务专业专注 公司深入研究药品产业政策及行业管理特点，专注服务于药品监管部门与药品相关企业。 公司建立了具备行业资格准入要求的人员队伍，温湿度监管平台及温湿度监
温湿度监控系统 目录 行业需求 系统概况 行业需求 系统概况 展开 随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。 温湿度采集系统 在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。 石家庄恒必达科技基于这种对温湿度测控的需求而设计开发了温湿度监控系统。 环境温湿度的监控包括以下步骤：感应环境温湿度；判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，判断异常是否超过预设时间；若异常超过预设时间，则输出异常信号至主控机；异常报警；判断异常是否处理完毕；以及若异常处理完毕，解除报警。并可以利用控制器和主控机来达到机房温湿度的远程控制，从而实现环境温湿度管理的实时性和有效性。 编辑本段 行业需求
食品行业：温湿度对于食品储存来说至关重要，温湿度的变化会带来食物变质，引发食品安全问题。 档案管理：纸制品对于温湿度极为敏感，不当的保存会严重降低档案保存年限。 温室大棚：植物的生长对于温湿度要求极为严格，不当的温湿度下，植物会停止生长、甚至死亡。 动物养殖：各种动物在不同的温度下会表现出不同的生长状态，高质高产的目标要依靠适宜的环境来保障。 药品储存：根据国家相关要求，药品保存必须按照相应的温湿度进行控制。 石家庄恒必达科技有限公司设计开发的HBD-300温湿度监控系统： 系统功能 1、如实采集和记录各空间温度/温湿度情况。 2、所有的温度/温湿度数据采集和记录到一台主机计算机上，数据可以按照使用人员的要求定时自动记录并长期保存。 3、授权用户可查询历史数据，进行数据分析、打印等操作。 4、在出现异常数据的时候，可进行多种方式的报警，如：电脑图文报警、声光报警、短信报警等。 5、使用网络版软件，局域网内的远程计算机在经过授权后，可以共享温湿度数据。 6、可连接控制模块，在温湿度超出设定值后报警同时自动启动控制模块来进行降温除湿等工作。 系统组成 系统由温湿度传感器、数据通讯转换部分、上位机管理软件和控制模块（可选）组成。 1、温湿度传感器：负责检测并采集各控制点温湿度数据。 2、数据通讯转换器：负责温湿度数据采集数据的信号转换。 3、软件部分：软件部分负责对所有数据进行读取分析，并执行各项管理功能。 4、控制部分：执行远程控制指令。 系统特点
郑州航空工业管理学院 毕业论文（设计） 2008 届通信工程专业 0813071 班级 题目分布式温度监测系统 姓名学号 指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日
内容提要 本系统采用单总线传感器网络的设计思想，包含了二个组成部分：数据采集，单片机控制，是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。 本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限，LED1灯会亮并启动报警器，三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限，LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。 关键词 单片机；温度；传感器；测量
The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu Suiying Senior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wire technology.Control circuit consists of warning,serial communication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and compared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm, the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the temperature is more than the judge to set the highest and lowest temperature limits.
蔬菜大棚温湿度测控系统设计 摘要 温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。 对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。系统在其它领域还具有一定的推广价值。 关键词：大棚，温度，湿度，传感器
The Design of Greenhouse Temperature and Humidity Control System ABSTRACT Greenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details. The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature, but also it can be controlled. And it has much of value to apply and popularize in other fields. KEY WORDS:Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor
DH11数字温湿度测量系统设计 1.1.1项目背景介绍 随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于仓库车间的的设计方案，根据实用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。即采用DHT11温湿度传感器解决传输模拟量误差大的问题，以及采用高技术的无线收发模块来代替之前大量的电缆，具有更好的经济与实用价值。 1.1.1功能要求 采用8051单片机和DHT11传感器设计一个数字温-湿度测量系统，温湿度测量范围为-20~100℃相对湿度测量范围为0~100%，采用LED数码管显示器，同时二极管作为工作正常指示灯和出错指示灯。 1.1.2 硬件电路设计 图1.1温湿度检测原理示意图 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的
最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。 技术参数 供电电压： 3.3~5.5V DC 输出：单总线数字信号 测量范围：湿度20-90%RH，温度0~50℃ 测量精度：湿度+-5%RH，温度+-2℃ 分辨率：湿度1%RH，温度1℃ 互换性：可完全互换， 长期稳定性：<±1%RH/年 图1.2DH11通讯过程 图1.3部分硬件
计算机硬件（嵌入式）综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作
一．系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个 电阻：1个 万能板：1个 杜邦线：若干 单排排针：若干
DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个 二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图
4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);
上海交通大学 温度湿度监控系统仿真设计 研究报告 设计题目：基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计学院：电子信息与电气工程学院 姓名： 2019年5月24日
设计任务书 题目基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计 一、设计的目的 1.将理论知识运用于实践当中,掌握模拟电路设计的基本方法、基本步骤以及基本要求。在实践中了解电子器件的功能与作用。 2.学会温湿度监测系统的设计方法，完成要求的性能和指标 3.锻炼、提高在电子设计中发现问题、分析问题、解决问题的能力。 二、设计的内容及要求 1.设计一套基于51单片机的温湿度Proteus仿真监控系统； 2.采用高精度SHT11温湿度传感器模块； 3.LCD液晶实时显示当前环境温度、湿度值； 4.设计报警单元，实现系统对超限温湿度监控报警； 5.设计输入单元，可对系统正常温湿度范围进行调节； 6.仿真系统能够可靠、稳定地运行； 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
摘要 在日常生活中，温度、湿度是两种最基本的环境参数，是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到的，必须精确测量和不可忽略的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度，从空间、海洋到家用电器，每个技术领域都离不开温度、湿度的测量与监控。 SHT11是基于CMOSens技术的新型智能温湿度传感器，它将温度湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、二线串行接口全部集成于一个芯片内，融合了CMOS 芯片技术与传感器技术，使传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等特点。 温湿度监控系统的软件部分是以Keil为开发平台，C语言为软件系统的开发语言,同时采用模块化编程。具体分为以下几个部分：主控制、温湿度采集程序、温湿度数据处理程序、LCD显示程序、按键设置程序和LED，蜂鸣器报警程序。 系统通过SHT11温湿度传感器感应周围的环境的温度和湿度，通过单片机对采集到的数据进行读取处理，经过LCD1602显示模块实时显示温湿度数据，同时可以通过按键模块对温湿度报警上、下限值进行设定。当SHT11读取的温湿度值不再设定范围内时，报警模块LED灯指示故障信息，同时蜂鸣器报警；当温湿度读取数据正常后，LED灯熄灭，蜂鸣器关闭。 关键词: 51单片机；SHT11传感器；温湿度监控；Keil；C语言
智能温湿度管理系统 设 计 方 案
目录 1. 系统概述 (2) 1.1系统建设目标 (2) 1.2系统设计原则 (2) 1.3智能温湿度监控系统的概述 (2) 2. 多功能厅各子系统的功能描述: (5) 2.1、silverlight版网络实时监控系统 (5) 2.2、C/S版设备数据采集系统 (5) 2.3、远程控制模块系统 (5) 3. 各子系统的功能以及设计方案 (6) 3．1、silverlight版网络实时监控系统 (6) 3．1．1功能描述: (6) 3．1．2系统特点 (6) 3．1．3主要功能简介 (8) 3.1.3.1实时显示数据和状态 (8) 3.1.3.2 TCP远程访问控制 (9) 3.1.3.3 TCP查看历史温湿度记录 (10) 3．2、C/S版设备数据采集系统 (11) 3．2．1 功能描述 (11) 3．2．2 系统特点 (11) 3．3、远程控制模块系统 (12) 3．3．1功能描述: (12) 3．3．2主要设备简介: (13)
1.系统概述 1.1系统建设目标 此次工程项目是承担智能温湿度系统的设计、施工。包括网络实时监控系统、数据采集系统、远程控制模块系统。其他子系统在本系统的设计中要达到提供的以上功能实现的活动环境。 1.2系统设计原则 1.先进型性原则 采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今会议技术的发展水平。 2.实用性原则 能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。 3.可扩充性、可维护性原则 要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。 4.经济性原则 在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。 5.系统设备选型原则 1.用国际知名的器材，以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、 代理商，以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。 2.基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号， 以保证器材和系统的先进性、成熟性。 3.选用高度智能化、高技术含量的产品，建立系统开放式的架构，以标准 化和模块化为设计要求，既便于系统的管理和维护使用，又可保持系统较长时间的先进性。 1.3智能温湿度监控系统的概述 本系统针对多个库房内温度、湿度的集中监测和管理，是一套可无人值守24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对所有库房的温湿度进
XX航空工业管理学院 毕业论文（设计）2008 届通信工程专业0813071 班级 题目分布式温度监测系统 姓名学号 指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日
内容提要 本系统采用单总线传感器网络的设计思想，包含了二个组成部分：数据采集，单片机控制，是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。 本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限，LED1灯会亮并启动报警器，三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限，LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。 关键词 单片机；温度；传感器；测量
The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu SuiyingSenior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wiretechnology.Control circuit consists of warning,serial munication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and pared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm,the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the
温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展，用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用，它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害，而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育，从而可以促进作物健康生长，抑制微生物的危害，提高产量，增加经济效益。本设计由AT89S52单片机，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统，报警电路，采用LCD12864作为显示电路组成；温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息，将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作，实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度和湿度的显示功能，对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统
Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.