基于单片机的智能仓库设计.doc

毕业论文(设计)
基于单片机的智能仓库设计
(温湿度的检测及控制)
摘要
] 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,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,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。
基于单片机应用系统,提出了一种简单、易行、廉价的嵌入式网络系统框架及其整个系统的构架、模块的实现方法。在此系统框架基础上开发了远程温度测控系统,包括软硬件设计。通过软硬件系统的调试,证明整个远程测控系统可行有效。
对现场参量准确的测量是高性能温度控制的基础。以单片机AT89C8051作为温度监控核心部件,采用热电偶温度传感器、运算放大器、A/D转换器等构成温度采集模块,通过对采集到的温度数据值进行比例积分微分运算处理,并采用
RS 485与上位机进行通信,实现一种温度监控系统的设计。实验表明该系统具有转换速度快、精度高、控制能力强等特点。
关键字: 仓库;智能控制; 单片机;温度传感器;湿度传感器
Abstract
Key Words:
目录
摘要 I
Abstract II
1 绪论 1
1
2系统总体设计 1
2. 1 系统的各个部分的功能和关系如下: 2
2. 2 系统的工作方式 2
2. 3 信号采集通道的选择 3
3 硬件的设计与论证 4
信号采集 4
温度传感器——DS18B20 4
3. 1. 2 湿度传感器——HS1100/HS1101湿度传感器 4
3. 2. 2单片机8051 10
3. 2. 2. 1 8051的片内结构 11
3. 2. 2. 2 8031的引脚图 14
3. 2. 2. 3 8051程序存储器 15
3. 2. 2. 4 8051数据存储器 16
3. 2. 2. 5 特殊功能寄存器SFR 17
3. 2. 2. 6 工作方式 18
3. 2. 3存储器的设计 18
3. 2. 4数据存储器的掉电保护 20
3. 2. 5系统时钟的设计 20
3. 3 显示与报警的设计 21
3. 3. 1 显示电路 21
3. 3. 2 报警电路 22
4 软件设计 23
5总结与展望 29
29
29
致谢 30
参考文献 30
独创性声明 32
学位论文(设计)版权使用授权书 33
1 绪论

防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,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,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。
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,通过人工进行检测,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,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。目前,国内大中型库房在仓储管理中由于技术和资金上的原因,多数仅限于只对温度进行监测,当温度超标时进行强制通风和翻仓,即使如此,处理不及时或因设备人力条件有限仍会造成大量损失。实现库房储藏物的温升主要是由于湿度引起的,库房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,放热引起的温升又使代谢进一步加剧以至发霉变质。这种恶性循环一旦形成很难进行有效控制。因此,库房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库房储藏物升温而霉变。本文所介绍的温湿度控制系统是基于AT89C8051单片机控制核心,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库房温度和湿度的有效控制,降低经济损失和劳动强度。
2系统总体设计
对仓库的温湿度进行实时的监测与控制,为了适应对多个测控点的监控与管理,经分析采用了分布式系统的控制方式,即在每个测控点配置能独立工作的从机,多个从机由1个上位机进行监控管理,上下采用主从式监控管理形式,系统总体结构如1-1所示。
图2-1 系统总体结构图
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号,和A/D模拟数字转换芯片的性能,我设计了以8051基本系统为核心的一套检测系统,其中包括A/D转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。
2. 1 系统的各个部分的功能和关系如下:
1)主机为管理机,完成参数设置、数据存储、处理及管理功能。
2)从机为控制机,采用单片机8051,直接实现各个模