翠叶金丝(桑叶桑黄)发酵温、湿度控制系统设计说明书.doc

1前言
(桑叶桑黄)发酵温、湿度控制系统的发展
防潮通风等对温湿度的基本控制是仓库日常工作的重要内容,用来衡量仓库管理水平的重要指标。这直接关系到储备物资的使用寿命以及工作可靠性。为保证其日常工作的顺利开展,首要问题就在于加强关注仓库内温湿度的检测工作。因此我们需要一种使用方便并且测量准确的温湿度测控系统。 
以往传统的检测方法是用温度计、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试工具,通过人工进行逐项检测,对超过设定温湿度范围的仓库进行通风、除湿和升降温等工作。像这种简单的人工测试方法费时费力然而效率又比较低,此外测试的温湿度误差比较大,随机性也比较大。目前,我们国家大中型的库房在仓库管理中由于技术和资金上等多方面的原因,大多数还仅限于只对温度实施监测,当温度超过设定的范围时进行通风或者翻仓,有时处理不及时或者由于人工设备条件有限仍会造成极大损失。此外仓库温度的升高主要还有可能是湿度引起的,仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气加上通风条件较差将导致储藏物发霉变质等一系列不必要的损失。诸如此类的恶性循环一旦形成很难再对其进行有效控制和管理。特别是在一些仓库的管理上,对温湿度的综合检测尤为重要,因此,仓库在进行温度监测的同时,必须重视对空气湿度的检测,以利于提前采取有效措施控制仓库储藏物霉变。本次所设计的温湿度智能检测控制系统是基于AT89C52单片机和上位机为控制核心,结合传感器、通讯和数字电子电路技术,实现了温度和湿度检测与仓库温湿度的有效检测报警,降低经济损失和劳动强度。 
温湿度传感器在工农业生产、气象、环保、医学等领域都得到越来越广泛的应用。
设计的主要内容
综上所述,设计一个简易的翠叶金丝(桑叶桑黄)发酵温、湿度控制系统,旨在设计方便全面的检测仓库温湿度控制系统,来达到保持仓库内温湿度在一个精准范围的目的。系统使用单片机配合上位机根据设定温湿度范围对当前温湿度进行检测控制,实现温湿度的显示报警和调节。此次设计应该达到以下几点要求:
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2总体方案设计
方案论证
方案一
在方案一中,利用了DS18B20作为温度传感器,利用了湿敏电容HS1101和555定时器组成的多谐振荡器作为湿度传感电路,采用了实时温湿度和设定温湿度范围同液晶屏同上位机显示,利用简单按键和上位机虚拟仪器按键都能对设定温湿度的范围进行调节,当温湿度超出所设定的温湿度范围时各子单片机将报警并控制外部设备进行调节。。
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PC机
(主机)
at89c52单片机模块
(子机0)
温度传感模块
(DS18B20)
外设模块
湿度传感模块
(HS1101)
声光报警模块
液晶显示模块
方案一硬件结构框图
方案二
在方案二中,采用了温度传感器AD590对环境进行测温,再由AD0809进行模数转换,其他部分与方案一相同。。
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PC机
(主机)
at89c52单片机模块
(子机0)
温度传感模块
(AD590)
外设模块
湿度传感模块
(HS1101)
声光报警模块
数模转换模块
AD0809
液晶显示模块
方案二硬件结构框图

经过理论分析和实际测试,发现两种方案都可以实现相同的功能。在方案一中,温度传感器DS18B20将温度信号直接输入单片机,单片机将实际温度与设定温度范围相比较,当温度温度超出设定范围进行报警并操作外设进行调控。而在方案二中,温度传感器AD590将检测到的温度信号经过模数转换器AD0809转换,然后输入给单片机AT89C52,其也具有显示实时温度并监控报警的功能。

在方案二中,采用“AD590+AD0809”的温度检测模块,使得检测效率没有直接输出数值信号的DB18B20温度传感器高,精度不如DS18B20高,实际成本也高于DS18B20。而在方案一中,实现了对于温度的精确设定,可以精确到一摄氏度。
综上所述,从电路设计的难易程度,成本和人性化等方面看,方案一明显优于方案二,所以我选择了方案一作为自己的设计方案。
3单元模块设计
单元模块功能及电路设计
单片机最小系统模块
一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路,复位电路,外部扩展接口等部分组成。。
单片机最小系统
时钟源电路:单片机内部具有一个高增益反相放大器,用于构成振荡器。通常在引脚XTAL1和XTAL2间跨接石英晶体和两个补偿电容构成自