基于单片机的冷库温度监控系统设计与实现
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单片机温度控制系统设计及实现温度控制是很多自动化系统中的重要部分,可以应用于许多场景,如家用空调系统、工业加热系统等。
本文将介绍如何利用单片机设计和实现一个简单的温度控制系统。
一、系统设计1. 硬件设计首先,我们需要选择合适的硬件来搭建我们的温度控制系统。
一个基本的温度控制系统由以下几个组件组成:- 传感器:用于检测环境的温度。
常见的温度传感器有热敏电阻和温度传感器。
- 控制器:我们选择的是单片机,可以根据传感器的读数进行逻辑判断,并控制输出的信号。
- 执行器:用于根据控制器的指令执行具体的动作,例如开启或关闭空调。
2. 软件设计温度控制系统的软件部分主要包括,传感器读取、温度控制逻辑和执行器控制。
我们可以使用C语言来编写单片机的软件。
- 传感器读取:通过串口或者模拟输入端口来读取传感器的数据,可以利用类似的库函数或者自己编写读取传感器数据的函数。
- 温度控制逻辑:根据读取到的温度值,判断当前环境是否需要进行温度调节,并生成相应的控制信号。
- 执行器控制:将控制信号发送到执行器上,实现对温度的调节。
二、系统实施1. 硬件连接首先,将传感器连接到单片机的输入端口,这样单片机就可以读取传感器的数据。
然后,将执行器连接到单片机的输出端口,单片机可以通过控制输出端口的电平来控制执行器的开关。
2. 软件实现编写单片机的软件程序,根据前面设计的软件逻辑,实现温度的读取和控制。
首先,读取传感器的数据,可以定义一个函数来读取传感器的数据并返回温度值。
其次,根据读取到的温度值,编写逻辑判断代码,判断当前环境是否需要进行温度调节。
如果需要进行温度调节,可以根据温度的高低来控制执行器的开关。
最后,循环执行上述代码,实现实时的温度检测和控制。
三、系统测试和优化完成软硬件的实施之后,需要对温度控制系统进行测试和优化。
1. 测试通过模拟不同的温度情况,并观察控制器的输出是否能够正确地控制执行器的开关。
可以使用温度模拟器或者改变环境温度来进行测试。
基于单片机的温度监控系统设计摘要:本文介绍了基于单片机的温度监控系统设计。
该系统通过使用温度传感器来获取环境温度,并将数据传送到单片机进行处理和显示。
设计使用DS18B20温度传感器,通过单总线协议与单片机进行通信。
单片机采用STM32F103C8T6,具有丰富的GPIO、SPI和UART接口,适用于本设计。
主要功能包括温度的连续监测、温度值的显示和报警功能。
设计采用KeilC51进行软件开发,通过LED和液晶显示屏进行温度值的显示,通过蜂鸣器进行报警提示。
关键词:单片机、温度监控、温度传感器、报警一、引言温度监控系统广泛应用于各种工业、农业和生活领域,能够实时监测环境温度并及时发出警报。
基于单片机的温度监控系统具有成本低、功耗低、易于实现等优点,在实际应用中得到了广泛应用。
二、系统硬件设计1.温度传感器选择本系统采用DS18B20温度传感器,该传感器具有数字信号输出、精度高、响应快等特点,且价格低廉。
2.单片机选择本系统采用STM32F103C8T6作为处理器,该单片机具有丰富的GPIO、SPI和UART接口,非常适合用于本设计。
3.显示模块选择本系统采用LED和液晶显示屏进行温度值的显示。
液晶显示屏具有低功耗、大视角、显示效果好的特点。
4.报警模块选择本系统采用蜂鸣器进行报警提示,当温度超过设定值时发出声音警报。
三、系统软件设计1.单片机初始化使用Keil C51进行软件开发,首先进行单片机的初始化,包括GPIO和串口等的初始化。
2.温度传感器读取通过单总线协议与单片机进行通信,并读取温度传感器的数据。
DS18B20采用一线通信方式,通过单总线来进行数据的传输与通信。
3.温度显示将读到的温度值进行处理,并通过LED和液晶显示屏进行显示。
4.温度报警设置一个温度阈值,当读到的温度值超过设定值时,通过蜂鸣器发出声音警报。
四、系统测试与实验结果对设计的温度监控系统进行测试,结果显示系统能够准确地读取环境温度,并能够根据设定值进行报警提示。
基于单片机的温控系统设计与实现温控系统是一种可以根据环境温度自动调节设备工作状态的系统。
基于单片机的温控系统是一种利用单片机计算能力、输入输出功能及控制能力,通过传感器获取环境温度信息并实现温度控制的系统。
下面将对基于单片机的温控系统的设计与实现进行详细介绍。
一、系统设计和功能需求:基于单片机的温控系统主要由以下组成部分构成:1.温度传感器:用于获取当前环境温度值。
2.控制器:使用单片机作为中央控制单元,负责接收温度传感器的数据并进行温度控制算法的计算。
3.执行器:负责根据控制器的指令控制设备工作状态,如电风扇、加热器等。
4.显示器:用于显示当前环境温度和控制状态等信息。
系统的功能需求主要包括:1.温度监测:通过温度传感器实时获取环境温度数据。
2.温度控制算法:根据温度数据进行算法计算,判断是否需要调节设备工作状态。
3.设备控制:根据控制算法的结果控制设备的工作状态,如打开或关闭电风扇、加热器等。
4.信息显示:将当前环境温度及控制状态等信息显示在显示器上。
二、系统实现的具体步骤:1.硬件设计:(1)选择适合的单片机:根据系统功能需求选择合适的单片机,通常选择具有较多输入输出引脚、计算能力较强的单片机。
(2)温度传感器的选择:选择合适的温度传感器,常见的有热敏电阻、热电偶、数字温度传感器等。
(3)执行器的选择:根据实际需求选择合适的执行器,如电风扇、加热器等。
(4)显示器的选择:选择适合的显示器以显示当前温度和控制状态等信息,如液晶显示屏等。
2.软件设计:(1)编写驱动程序:编写单片机与传感器、执行器、显示器等硬件的驱动程序,完成数据的读取和输出功能。
(2)设计温度控制算法:根据监测到的温度数据编写温度控制算法,根据不同的温度范围判断是否需要调节设备工作状态。
(3)控制设备的逻辑设计:根据温度控制算法的结果设计控制设备的逻辑,确定何时打开或关闭设备。
(4)设计用户界面:设计用户界面以显示当前温度和控制状态等信息,提示用户工作状态。
冷库监测与调控系统的设计与实现冷库监测与调控系统是一种用于监测和控制冷库环境的系统,可以实时监测冷库内的温度、湿度和其他环境参数,并通过自动控制设备来调整和维持冷库的温度和湿度。
本文将介绍冷库监测与调控系统的设计原理、硬件和软件实现,以及应用案例。
首先,冷库监测与调控系统的设计原理包括传感器采集、数据传输与处理、控制算法和执行器控制等几个方面。
传感器采集是系统的基础,通过安装温度传感器、湿度传感器等多种传感器,可以实时监测冷库内的环境参数。
数据传输与处理则是将传感器采集到的数据传输给控制中心,并对数据进行处理和分析。
控制算法是根据冷库的需求和环境参数,通过控制中心制定合理的控制策略,并通过执行器控制来调整冷库的温度和湿度。
其次,冷库监测与调控系统的硬件实现需要选用合适的传感器、控制器和执行器等设备。
温度传感器可以选择数字温度传感器或模拟温度传感器,通过采集冷库内的温度数据来判断当前的温度是否符合要求。
湿度传感器可以选择电容式湿度传感器或阻抗式湿度传感器,通过采集冷库内的湿度数据来判断当前的湿度是否符合要求。
控制器可以选择基于单片机或者微处理器的控制器,通过编程实现控制算法。
执行器可以选择电动风机、制冷机组等设备,用于根据控制算法来调整冷库的温度和湿度。
然后,冷库监测与调控系统的软件实现需要开发合适的监测与调控软件。
监测软件可以实时接收传感器采集到的数据,并通过图形界面显示冷库的温度和湿度曲线,以及报警信息。
调控软件可以基于控制算法来制定合理的控制策略,并通过控制器和执行器实现自动调节和控制。
此外,软件还需要具备远程监测和控制的功能,方便用户在任何地方对冷库进行监测和调控。
最后,我们将介绍一个应用案例,展示冷库监测与调控系统的设计与实现。
某大型食品仓库的冷库内需要维持恒定的温度和湿度,以保证食品的质量和保存期限。
他们采用了冷库监测与调控系统,通过安装温度传感器、湿度传感器等设备进行监测。
监测软件可以实时显示冷库的温度和湿度曲线,并及时报警。
计算机控制技术课程设计计算机控制技术课程设计成绩评定表设计课题:基于单片机的冷藏库双重温度测控系统设计学院名称:电气工程学院专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计地点:设计时间:计算机控制技术课程设计课程设计名称:基于单片机的冷藏库双重温度测控系统设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:课程设计地点:课程设计时间:计算机控制技术课程设计任务书摘要本文设计了一种基于单片机的冷藏库双重温度测控系统。
该系统由单片机与PC机组成。
此文首先分析了在冷藏货物时冷藏库的温度分布,找出了测温探头的两个最佳放置位置。
在此基础上,设计了单片机温度测控电路和相应的程序。
本设计中单片机的控制部分有两部分构成。
第一部分是控制压缩机的制冷量,第二部分是控制冷凝器回路液体流动与否.第一部分是由单片机进行PID运算,输出模拟信号送到变频器,来控制压缩机改变其制冷量;第二部分是通过上下限控制电路驱动电磁阀来控制冷凝器回路的液体。
二者联级实现了双重控制的功能。
从而达到了冷藏库最佳温度控制的目的。
为了进一步观察到冷藏库的温度,将现场单片机显示的温度值利用VB编程软件设计了通信程序,由RS-485通信接口送到远程计算机显示。
该系统在实际使用中,不但可以起到节能作用.而且解决了冷藏库温度进行实时测控这项靠人力是难以完成的任务,提高了冷藏产品质量。
尤其该设计是通过对冷藏库的温度分布分析找出了测温探头的两个最佳放置位置,并采用双重温度测控法,解决了以前冷藏库温度分布不均匀的问题。
该系统设计目标是通过对冷藏库的温度分布分析找出了测温探头的两个最佳放置位置,并采用双重温度测控法,解决了以前冷藏库温度分布不均匀的问题。
最终设计出一套基于单片机的冷藏库温度铡控系统的产品。
关键词:冷藏库,单片机,温度控制目录1 引言 (6)2方案论证 (7)2.1总体方案 (7)2.2温度测控系统结构设计 (8)2.3 单片机温度测控系统硬件设计 (9)2.4 单片机的选择 (10)2.5传感器的选择 (11)2.6A/D转换器的选择 (13)2.7A/D转换电路模块 (14)3单元电路的设计 (15)3.1单片机扩展部分的设计 (15)3.2信号测量功能模块 (16)3.3信号放大电路模块 (18)3.4LED显示器与键盘电路 (20)3.5上下限控制电路 (21)3.6串行通讯模块 (22)3.7单片机组成下位机总图 (23)4软件部分设计 (23)4.1单片杌部分软件设计总体思想 (23)4.2PID控制的算法 (24)4.3常规PID控制算法 (24)4.4测控系统程序流程图 (26)5结论 (30)6参考文献 (30)附录 (31)1 引言当前胶东半岛地区蔬菜、果品冷藏加工企业很多,这些企业的原料、半成品、成品都需用冷藏,冷库的运行状况直接影响冷藏产品的质量指标,因此需要对冷库参数如温度等进行实时测控。
《基于单片机的温度控制系统的研究》篇一一、引言随着现代科技的快速发展,对温度控制的精度和稳定性的要求也在逐渐提高。
为了满足这一需求,我们提出了一种基于单片机的温度控制系统。
该系统利用单片机的高效处理能力和精确控制能力,实现对温度的实时监测和精确控制。
本文将对该系统的设计、实现及性能进行详细的研究和讨论。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温度传感器、执行器(如加热器或制冷器)以及电源等部分组成。
其中,单片机作为系统的核心,负责接收温度传感器的数据,根据设定的温度值与实际温度值的差值,控制执行器的工作状态,以达到控制温度的目的。
温度传感器选用高精度的数字温度传感器,能够实时监测环境温度,并将数据传输给单片机。
执行器则根据单片机的指令,进行加热或制冷操作。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机的程序设计和人机交互界面设计。
单片机程序采用C语言编写,实现温度的实时监测、数据处理、控制算法等功能。
人机交互界面则用于设定目标温度、显示当前温度等信息。
三、系统实现1. 温度采集与处理单片机通过与温度传感器通信,实时获取环境温度数据。
然后,通过A/D转换器将温度数据转换为数字信号,进行数据处理和分析。
2. 控制算法本系统采用PID(比例-积分-微分)控制算法。
PID控制器根据设定温度与实际温度的差值,计算输出控制量,控制执行器的工作状态,从而达到控制温度的目的。
3. 人机交互界面人机交互界面采用LCD显示屏和按键实现。
用户可以通过按键设定目标温度,LCD显示屏实时显示当前温度和设定温度。
四、性能分析1. 精度与稳定性本系统采用高精度的温度传感器和PID控制算法,能够实现较高的温度控制精度和稳定性。
经过实际测试,系统的温度控制精度可达±0.5℃,稳定性良好。
2. 响应速度本系统的响应速度较快,当环境温度发生变化时,单片机能够迅速采集到数据,并通过PID控制算法计算出相应的控制量,控制执行器进行加热或制冷操作,使环境温度尽快达到设定值。
科技学院2013届本科毕业论文基于51单片机粮库无线温度监测系统的设计与实现专业:通信工程指导教师:王松学生姓名:罗强学生学号: 0920041342中国﹒贵州﹒贵阳2013年5月目录摘要 (Ⅲ)Abstract (Ⅳ)第一章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 现状 (1)1.3 目的和意义 (2)1.4 本文结构 (2)第二章方案的比较和论证 (3)2.1 温度传感器的选型 (3)2.2 无线发送模块的选型 (4)2.3 语音芯片的选型 (5)2.4 显示模块的选型 (6)第三章 MCS-51单片机的结构与原理简介 (7)3.1 MCS-51单片机的内部结构 (7)3.1.1 MCS-51单片机的组成 (7)3.1.2 CPU (7)3.2 MCS-51单片机外部结构 (8)3.2.1 MCS-51单片机引脚功能 (8)3.2.2 复位和复位电路 (10)3.3 MCS-51单片机的定时器/计数器 (10)3.3.1定时器/计数器的结构 (10)3.3.2工作方式 (11)3.4 MCS-51单片机的中断系统 (12)3.4.1中断请求源和中断请求标志 (12)3.4.2中断控制 (13)第四章系统硬件设计 (15)4.1 系统硬件框图 (15)4.2 单片机模块 (16)4.3无线发送模块 (16)4.3.1 RF1100-232技术指标 (17)4.3.2 RF1100-232端口定义 (17)4.3.3 RF1100-232参数设定 (18)4.4 温度传感器模块 (22)4.4.1 DS18B20的管脚定义及内部结构 (22)4.4.2 DS18B20温度数据格式 (23)4.4.3 DS18B20温度传感器工作原理 (23)4.5显示模块 (24)4.5.1 数码管显示 (24)4.5.2液晶显示 (26)4.6语音报温模 (28)4.6.1引脚及功能 (28)4.6.2 ISD1700典型的应用电路 (31)4.7其他模块 (32)4.7.1电源模块 (32)4.7.2超温报警模块 (32)第五章系统软件设计 (33)5.1系统开发环境简介 (33)5.1.1软件功能 (33)5.1.2 Keil软件使用方法 (33)5.2系统软件流程图 (41)5.3温度传感器驱动程序设计 (43)5.4无线收发模块程序设计 (46)5.5液晶显示驱动程序设计 (48)第六章设计总结 (53)参考文献 (54)附录 (55)致谢 (68)基于51单片机粮库无线温度监测系统的设计与实现摘要粮食是国家的战略物质,是人民的生活必需品。
基于单片机的温度控制系统设计引言:随着技术的不断发展,人们对于生活质量的要求也越来越高。
在许多领域中,温度控制是一项非常重要的任务。
例如,室内温度控制、工业过程中的温度控制等等。
基于单片机的温度控制系统能够实现智能控制,提高控制精度,降低能耗,提高生产效率。
一、系统设计原理系统设计的原理是通过传感器检测环境温度,并将温度值传递给单片机。
单片机根据设定的温度值和当前的温度值进行比较,然后根据比较结果控制执行器实现温度控制。
二、硬件设计1.传感器:常见的温度传感器有NTC热敏电阻和DS18B20数字温度传感器。
可以根据具体需求选择适合的传感器。
2. 单片机:常见的单片机有ATmega、PIC等。
选择单片机时需要考虑性能和接口的需求。
3.执行器:执行器可以是继电器、电机、气动元件等。
根据具体需求选择合适的执行器。
三、软件设计1.初始化:设置单片机的工作频率、引脚输入输出等。
2.温度读取:通过传感器读取环境温度,并将温度值存储到变量中。
3.设定温度:在系统中设置一个目标温度值,可以通过按键输入或者通过串口通信等方式进行设置。
4.温度控制:将设定温度和实际温度进行比较,根据比较结果控制执行器的开关状态。
如果实际温度高于设定温度,执行器关闭,反之打开。
5.显示:将实时温度和设定温度通过LCD或者LED等显示出来,方便用户直观判断当前状态。
四、系统优化1.控制算法优化:可以采用PID控制算法对温度进行控制,通过调节KP、KI、KD等参数来提高控制精度和稳定性。
2.能耗优化:根据实际需求,通过设置合理的控制策略来降低能耗。
例如,在温度达到目标设定值之后,可以将执行器关闭,避免过多能量的消耗。
3.系统可靠性:在系统设计中可以考虑加入故障检测和自动切换等功能,以提高系统的可靠性。
总结:基于单片机的温度控制系统设计可以实现智能温度控制,提高生活质量和工作效率。
设计过程中需要考虑硬件和软件的设计,通过合理的算法和控制策略来优化系统性能,提高控制精度和稳定性。
基于51单片机的温控系统设计1.引言1.1 概述概述部分的内容可以包括以下几个方面:温控系统是一种广泛应用于各个领域的实时温度控制系统。
随着科技的发展和人们对生活质量的要求提高,温控系统在工业、家居、医疗、农业等领域得到了广泛应用。
温度作为一个重要的物理量,对于许多过程和设备的稳定运行至关重要。
因此,设计一种高效可靠的温控系统对于提高工作效率和产品质量具有重要意义。
本文将基于51单片机设计一个温控系统,通过对系统的整体结构和工作原理的介绍,可以深入了解温控系统在实际应用中的工作机制。
以及本文重点研究的51单片机在温控系统中的应用。
首先,本文将介绍温控系统的原理。
温控系统的核心是温度传感器、控制器和执行器三部分组成。
温度传感器用于实时检测环境温度,通过控制器对温度数据进行处理,并通过执行器对环境温度进行调节。
本文将详细介绍这三个组成部分的工作原理及其在温控系统中的作用。
其次,本文将重点介绍51单片机在温控系统中的应用。
51单片机作为一种经典的微控制器,具有体积小、功耗低、性能稳定等优点,广泛应用于各种嵌入式应用中。
本文将分析51单片机的特点,并介绍其在温控系统中的具体应用,包括温度传感器的数据采集、控制器的数据处理以及执行器的控制等方面。
最后,本文将对设计的可行性进行分析,并总结本文的研究结果。
通过对温控系统的设计和实现,将验证51单片机在温控系统中的应用效果,并对未来的研究方向和发展趋势进行展望。
通过本文的研究,可以为温控系统的设计与应用提供一定的参考和指导,同时也为利用51单片机进行嵌入式系统设计的工程师和研究人员提供一定的技术支持。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包含以下内容:文章结构部分旨在介绍整篇文章的组织结构和各个部分的内容。
本篇文章基于51单片机的温控系统设计,总共分为引言、正文和结论三部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
首先,概述部分介绍了本文的主题,即基于51单片机的温控系统设计。
基于单片机的库房温湿度监控系统设计摘要温度、湿度和人类的生产、生活有着密不可分的联系,同时,也是工业生产中最常见、最基本的参数。
作为最常见的参数,温度和湿度已经不再是两个相互独立的物理量,而应该在系统中综合考虑。
温湿度会直接影响到储备物资的使用寿命以及工作可靠性。
为了保证日常工作的正常进行,首要问题便是要加强库房内的温湿度的监控工作。
传统的温湿度监控是利用湿度表、毛发湿度表、温度计和双金属式测量计等设备,通过人工检测的方式,对不符合温度、湿度规定的库房进行通风、降温、增湿、去湿等操作。
但这种方法极其浪费劳动力,而且温湿度测试的误差较大,随机性较大。
利用单片机控制传感器对温湿度进行监控,具有监控效率高、体积小、价格低、使用灵活等优点,并且满足了库房温湿度监控的要求。
本次设计通过使用STC89C52RC单片机控制DHT11温湿度传感器,对数据进行分析,通过LCD1602液晶显示屏显示处理后的数据,用二极管和嗡鸣器进行警报,从而实现温湿度监控的功能。
关键词:STC89C52RC单片机,DTH11温湿度传感器,LCD1602液晶显示屏,二极管和嗡鸣器报警Microcontroller-based Temperature and HumidityMonitoring SystemAbstractTemperature, humidity, and the production of human life is inextricably linked to, and also the industrial production of the most common, most basic parameters. As the most common parameters, temperature and humidity are no longer two mutually independent physical quantities, but should be considered in the system. Temperature and humidity will directly affect the life and reliability of reserve materials. In order to ensure the normal daily work, the most important issue is to strengthen the monitoring of working temperature and humidity inside the warehouse.Traditional temperature and humidity monitoring is the use of hygrometer, hair hygrometer, a thermometer and bimetal type gauges and other equipment, manual inspection by the way, do not meet temperature and humidity requirements of the Treasury ventilation, cooling, humidification, dehumidification, etc. operating. However, this method is extremely wasteful of labor, and a large error of temperature and humidity testing, greater randomness.Use SCM control sensors to monitor temperature and humidity, highmonitoring efficiency, small size, low cost, flexible, etc., and to meet the requirements of the Treasury temperature and humidity monitoring.This design by using STC89C52RC SCM DHT11 temperature and humidity sensors, analyze the data, display data processed by LCD1602 LCD display, and perform the warning buzz diode, thereby realize the function of temperature and humidity monitoring.This design through the use of microprocessor controlled STC89C52 DHT11 temperature and humidity sensor, analyze the data, by 1602 the LCD display, LED and beeper buzzing be alert, to realize the function of temperature and humidity monitoring.Keywords:STC89C52 microcontroller, DTH11 temperature and humidity sensors, 1602 LCD and buzz alarm目录第1章绪论 (1)1.1 课题的背景 (1)1.2国内外发展状况以及单片机的发展动态 (1)1.2.1单片机的发展现状: (1)1.3课题的意义 (2)1.4课题的主要内容 (2)1.5基本工作原理 (3)第2章控制系统总体设计方案 (5)2.1功能要求 (5)2.2设计的思路 (5)2.3设计方案的选择 (5)2.3.1传感器的选择方案 (5)2.3.2显示器的选择方案 (6)2.3.3单片机芯片选择方案 (6)2.4总体设计框图 (7)第3章硬件系统的设计 (9)3.1概述 (9)3.2控制模块的设计 (9)3.2.1 STC89C52RC单片机的简介 (9)3.2.2控制模块的电路原理图 (12)3.3传感器模块设计 (12)3.3.1DHT11传感器的简介 (12)3.3.2 DHT11传感器模块电路设计 (14)3.4 1602液晶显示模块 (15)3.4.1 1602显示屏简介 (15)3.5警报模块 (18)3.5.1嗡鸣器(蜂鸣器)介绍 (18)3.5.2嗡鸣器(蜂鸣器)工作原理图 (18)第4章系统软件的设计 (20)4.1 显示模块设计 (21)4.2 传感器模块设计 (22)第5章系统调试与制作 (24)第6章总结与展望 (26)参考文献 (28)致谢 (29)第1章绪论1.1 课题的背景在我们日常生活中,温湿度,无处不在,同时它又与我们的生产工作密不可分。
基于单片机的仓库温度监测系统设计方案第1 章绪论1.1 课题研究的背景及意义在信息高速发展的21 世纪,电子科学技术的发展日新月异,社会中的诸多行业对各种信息参数的准备度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而又迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平。
在三大信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中,传感器技术作为新技术革命和信息社会的重要技术基础,是现代科技的开路先锋,也是当代科学技术发展的一个重要标志。
传感器技术、通信技术、计算机技术分别对应信息技术中的采集、传输和处理, 尤其是温度传感器技术,在我国各领域已经广泛使用,可以说是渗透到社会的每一个领域,人民的生活与环境的温度息息相关,在工业生产过程中需要实时测量温度,在农业生产中也离不开温度的测量,因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。
同时,温度监测控制系统已广泛应用于社会生活的各个领域, 甚至在不易人们亲自接近的货物储藏的仓库已普遍使用。
检测控制对象惯性大, 滞后现象严重, 存在很多不确定的因素, 难以建立精确的数学模型,从而导致检测控制系统性能不佳, 甚至出现控制不稳定、失控现象。
本设计采用数字温度传感器DS18B20因其部集成了A/D转换器,使得电路结构更加简单,而且减少了温度测量转换时的精度损失,使得测量温度更加精确。
数字温度传感器DS18B2C只用一个引脚即可与单片机进行通信,大大减少了接线的麻烦,使得单片机更加具有扩展性。
在此基础上本设计又采用单片机芯片AT89C51作为主控制器的核心,形成成熟的温度控制系统,结合DS18B20芯片的小型化,通过单条数据线就可以和主电路连接,把数字温度传感器DS18B20故成探头,探入到仓库中的各个地方,不但增加其实用性,更能串接多个数字温度传感器DS18B2C进行多路的温度监测。
1.2 温度传感器国外现状及水平传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工业生产和生活领域,数量高居各种传感器之首。
第一章引言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, 特别是在大中型仓库管理系统中, 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大。
这种繁重的体力劳动, 不仅对人体有极大的伤害, 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。
这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库。
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, 由于超大规模集成电路技术、网络通信技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。