仓库温湿度控制系统

1、仓库温湿度控制系统姓名学号专业班提交日期目录摘要21仓库的温湿度控制系统设计任务和性能指标.31.1设计任务.31.2性能指标.32整个系统的设计.33硬件设计.43.1单片机的最小系统.43.2 LCD1602上显示了该模块.53.3温湿度传感器模块.63.3.1 SHT10温湿度传感器的介绍.63.3.2 SHT10和单片机的接口电路.73.4警报模块.73.4按钮模块.83.4控制模块.84软件设计.94.1主程序的流程图.94.2 SHT10子程序的流程图.104.3 LCD1602子程序的流程图.104.4输出控制子例程的流程图.4.5键盘扫描子例程的流程图.115模拟和调试.125

2、.1调试环境.5.2不足和优化.136总结.137参考文献.13附件1系统模拟图. 14摘要防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，也是测量仓库管理质量的重要指标。 它直接影响储备物资的寿命和工作的可靠性。 为了顺利进行日常工作，第一个问题是加强对仓库内的温度和湿度的监测。传统方法使用湿度计、毛发湿度计、双金属式测量仪和湿度试纸等测量工具进行人工测量，进行不符合温度和湿度要求的仓库通风、除湿、降温等工作。 为了解决这种传统的温湿度检测，主要通过人工基础、人工轮班工作、人工巡回检测等方法测量和记录环境状况信息的模型，为了避免多种人为因素造成的重大事故，解决效率下降不利于人才利用的问题，使

3、测量科学化，本设计是一个更方便、更高精度的测量系统本设计是一种基于AT89C52单片机的仓库温湿度自动控制系统，采用SHT10作为温湿度传感器，显示在LCD1602液晶面板上。 SHT10在像I2C总线一样的时刻与单片机通信。 它高度集成，已经包含了A/D转换电路，便于使用，准确，耐用。 LCD1602可以分两行来显示数据，第一行显示温度，第二行显示湿度。 该控制系统测量仓库中的温度和湿度，并将其显示在液晶LCD1602上，同时与设定值相比较，若超过上下限则发出警报，串行向PC侧发送信息，启动温湿度调节设备。 此外，还可以修改通过独立键盘设定的温湿度的上下限值。 经过机械整体调整，实现了仓库温

4、湿度控制的仿真。1仓库管理系统设计任务和性能指标1.1设计任务为了保护仓库储藏物品的质量，创造适合储藏的环境，库内的温湿度适合储藏物品时，控制设备不采取措施，温湿度传感器只需检查库内。 当库内温湿度不适合物品保管时，报警装置进行报警，控制设备采取相应措施调节仓库的温湿度，温湿度在限定范围内。1.2性能指标本文设计的仓库温湿度自动控制系统实时、准确地收集仓库温度、湿度，并显示在LCD1602的液晶显示屏上，与设定的上下限值进行比较，超过限制时启动温度、湿度控制设备，用蜂鸣器报警，直到温湿度返回规定范围。 另外，用按钮修正设定的温湿度上下限，也能满足物品的保管条件。 为了满足仓库保管的需要，这次设

5、计必须达到以下指标(1)工作环境：仓库(2)温度测量误差： 1；(3)测温范围：-10 55；(4)湿度测定误差：5%RH；(5)检湿范围：0100%RH；(6)能否用键盘电路修正上下限：是(6)有无温湿度警报：有2系统整体的设计本设计的核心部件为AT89C51，信号采集和处理部分由SHT10构成，进入单片机处理后，用LCD1602显示温湿度，信号显示所采用的液晶面板为57点，一行显示16个字符，二行显示温度，第二行显示湿度。 对在上位机部分测定的温湿度进行上下值的设定，用RS-485通信方式完成测定电路和上位PC之间的数据交换。 在测定超过限制值的情况下，超限警报处理电路分别点亮不同的二极管

6、灯，蜂鸣器响，串行向PC侧发送具体的警报信息，控制设备以温湿度处于设定范围内的方式进行对应。硬件有5个按钮，修改温湿度的上下限。 接通电源后，所有设备都被初始化，温湿度传感器SHT11开始测量和计算温湿度，最后在LCD液晶显示器上显示结果。 有超过测定结果中设定的温湿度的上下限的物质，通过温湿度控制部进行反应。整体电路框图如图1所示报警模块。键盘输入液晶屏1602的双曲馀弦值SHT10温湿度传感器控制部AT89C52单片机电脑图1整体电路框图3硬件设计3.1单片机最小系统图2单片机最小系统单片机的最小系统包括单片机、电源电路、时钟电路和复位电路。时钟电路被用于生成单片机工作时所需的时钟信号，单

7、片机以时钟信号的节拍连续执行指令。 单片机有内部时钟方式和外部时钟方式这两种时钟信号发生方式。 外部时钟方式是将现有的时钟信号从XTAL1或XTAL2发送到单片机的方式，一般在有多个单片机的情况下使用，因此在本设计中，时钟电路采用内部时钟方式，将12M的水晶振子和2个30pF的电容和芯片电源电路后面的模块分别记载了使用5V直流电源。 在下文中，将重点描述复位电路。图3的电气手动复位电路单片机的复位主要包括上电复位和手动复位。 进行复位是为了使单片机处于初始状态，例如，把PC朝向0000H，使单片机可以从头开始执行程序. 因此，如果接通电源时必须将单片机复位，运行中程序错误的话，还需要手动复位。

8、本设计中的复位电路是上电手动复位电路，复位时，STC89C52RC的RST端子要设定在2个机器周期以上的高电平。 首先，说明通电复位的工作原理，当单片机接通电源时，电源5V的Vcc以10K的电阻对10uF的电容器充电。 刚接通电源时，从Vcc经由电容器、电阻向GND流过大的电流，电容器两端的电压不急剧变化，因此保持0V，在电阻的两端5V的电压，即RST端子时的电位为5V。 随着充电的进行，电流逐渐减少，电阻两端的电压UR=IR也逐渐减少，RST端子的电位逐渐减少。 当一定时间经过后，RST端子两端的电压不再处于高电平，如果该充电时间大于单片机的两个机械周期，就可以使单片机复位。如果在程序执行过

9、程中失控，或者因程序执行错误或操作错误而导致系统进入死锁状态，则需要手动复位。 所谓手动复位，是指在上电复位电路的电容器的两侧并联连接有微型开关，如果需要手动复位时按下，则RST成为高电平，人按按钮的时间一定超过了2机器周期，所以，单片机3.2 LCD1602显示模块测量的温湿度值显示在液晶LCD1602上，2行、1行可显示16个字符。 LCD1602有三个内存： CGROM、CGRAM和DDRAM。 CGROM用于存储LCD1602内部硬化的字符字符模式，例如英语的26个字符的大小写。CGRAM用于存储用户自己取的字型，例如，要显示汉字，必须自己去汉字字型。 由于我们使用英语的字符，所以不使

10、用CGRAM的DDRAM用于存储正在显示的字符的字符模式，并与它们在画面上的位置对应地为从第一行为00H到0FH，从第二行为40H到4FH。 这里应当注意，当显示数据的存储器地址被写入到LCD1602时，根据控制命令的格式，最高有效位D7为1，因此被写入的数据是第一行80H至8FH，第二行C0H至CFH。与单片机的接口电路如下图所示图4 LCD1602和单片机的接口电路3.3温湿度传感器模块3.3.1 SHT10温湿度传感器的介绍SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的数字温湿度传感器芯片。 由于该传感器内由奄美式聚合物溺瀑元件和能隙式测温元件组成，一个14位A/D转换器和一个2-wire

11、数字接口通过单芯片无缝耦合，该产品功耗低，反应快，抗噪声(1) SHT10的主要特征相对湿度和温度的测量兼作露点输出所有校准、数字输出界面简单(2-wire )，响应速度快功耗越低，越自动休眠卓越的长期稳定性超小体积(表面安装)湿度测定精度土4.5%RH，温度测定精度土0.5(25)。测温范围-40123、湿度测定范围0100%RH(2)SHT10的命令和序列)SHTl0指令； 命令的时机发送“开始传输”序列，以初始化数据传输，如图5所示。 在SCK为高电平的情况下，DATA触发器是维持低电平，紧随着SCK生成一发脉冲，然后在SCK为高电平的情况下，DATA触发器是维持高电平的序列。 以下命令

12、由3个地址位(“000”)和5个命令位构成。 SHTl0在第八SCK时钟下降后将DATA设定为低电平(ACK比特)，并且在第九从SCK时钟的下降沿释放DATA (在这种情况下为高电平)。图5的命令序列复位顺序在与SHTl0的通信断开的情况下，如图6所示，可以通过以下的信号序列对串行进行复位。 必须将DATA保持在高电平，触发SCK时钟9次以上，并在执行下一个命令之前发送一系列“传输启动”序列。 这些顺序只需复位串行，状态寄存器的内容就会被保持。图6复位定时状态寄存器的读写顺序SHTl0通过状态寄存器实现初始状态设定。图7读出定时图8写入定时3.3.2 SHT10与单片机的接口电路图9 SHT10和单片机的接口电路SHT10采用I2C这样的2线式串行总线，一条是时钟线，一条是数据线。 为了避免信号冲突，微处理器必须将DATA驱动到低电平。 需要外部上拉电阻(例如10k)信号上升到高电平。 上拉电阻通常包含在微处理器的I/O电路中。3.4警报模块仓库的温湿度超过上下限时，除启动温湿度调节器外，还需要进行警报。 这里使用蜂鸣器、LED和串行。蜂鸣器是采用一体结构的电