仓库环境监测系统-周卫波

2010届分类号：TP302单位代码：10452本科毕业论文基于单片机的仓库环境监测系统姓名周卫波学号200607240109年级2006专业电子信息工程系（院）信息学院指导教师张超2010年4月仓库环境监测系统I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。但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。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。本设计包含以下模块1.温度传感器2.模拟-数字转换3.单片机4.存储器5.系统时钟6.显示与报警电路集成温度传感器采用AD590，它是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电流源，具有测温精度高、体积小、转换速度快、低功耗等特点。湿度传感器采用HS1100/HS1101，该器件不需校准，具有高可靠性和长期稳定性，响应时间短。单片机选用8031，并扩展了数据存储器和程序存储器。关键词：单片机;温度湿度器;串行接口;仓库环境监测系统IIAbstractMoisture,mildew,corrosion,explosion-proofisanimportantpartofdailyworkwarehouse,warehousemanagementtomeasureanimportantindicatorofquality.Itdirectlyaffectsthelifeandworkofreservematerialsreliability.Toensurethesmoothdaytodaywork,theprimaryissueistostrengthenthestoragetemperatureandhumiditymonitoring.Butthetraditionalmethodistousethetablewiththehumidity,hairhygrometer,double-metal-typemoisturemeterandteststripsandothertestingequipmenttodetectmanually,donotmeettherequirementsofthewarehousetemperatureandhumidity,ventilation,dehumidificationandcoolingandsoon.Thistime-consumingandlaboriousmanualtestingmethods,lowefficiency,andtestthetemperatureandhumidityerrorslarge,randombig.Therefore,weneedalowcost,easytouseandaccuratemeasurementoftemperatureandhumiditygauge.Thisdesigncontainsthefollowingmodule1.Temperaturesensor2.Analog-digitalconversion3.Microcontroller4.Memory5.Thesystemclock6.DisplayandalarmcircuitIntegratedtemperaturesensorAD590,whichisproducedbyAnalogDevicesintegratedcurrentsourcetemperatureatbothends,withthetemperaturemeasurementofhighprecision,smallsizeandfastconversionspeedandlowpowerconsumption.HumiditysensorHS1100/HS1101,withoutcalibrationofthedevicewithhighreliabilityandlong-termstability,shortresponsetime.MCUSelection8031,andextendeddatamemoryandprogrammemory..Keywords:MCU;temperaturesensor;serialinterface;library仓库环境监测系统III目录摘要---------------------------------------------------------------------IAbstract------------------------------------------------------------------II第1章绪论----------------------------------------------错误!未定义书签。1.1选题背景-------------------------------------------------------------11.2设计过程及工艺要求---------------------------------------------------1第2章方案的比较和论证--------------------------------------------------22.1温度传感器的选择-----------------------------------------------------22.2湿度传感器的选择-----------------------------------------------------22.3信号采集通道的选择---------------------------------------------------3第3章系统总体设计------------------------------------------------------53.1信号采集-------------------------------------------------------------53.1.1温度传感器--------------------------------------------------------53.1.2多路开关---------------------------------------------------------113.2信号分析与处理------------------------------------------------------133.2.1A/D转换---------------------------------------------------------133.3单片机8031----------------------------------------------------------163.3.18031的片内结构--------------------------------------------------163.3.28031的引脚图----------------------------------------------------173.3.38031程序存储器--------------------------------------------------193.3.48031数据存储器--------------------------------------------------193.3.5特殊功能寄存器SFR-----------------------------------------------203.3.6工作方式---------------------------------------------------------213.4存储器的设计--------------------------------------------------------213.4.1数据存储器的掉电保护---------------------------------------------233.5系统时钟的设计------------------------------------------------------233.6显示与报警的设计----------------------------------------------------243.6.1显示电路---------------------------------------------------------243.6.2报警电路---------------------------------------------------------25第4章软件设计---------------------------------------------------------26参考文献------------------------------------------------------------------30谢辞---------------------------------------------------------------------31仓库环境监测系统1引言选题背景防潮、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。但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。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。设计过程及工艺要求一、基本功能检测温度、湿度显示温度、湿度过限报警主要技术参数~温度检测范围：-30℃-+50℃~测量精度：0.5℃~湿度检测范围：10%-100%RH~检测精度：1%RH~显示方式：温度：四位显示湿度：四位显示~报警方式：三极管驱动的蜂鸣音报警仓库环境监测系统2第1章方案的比较和论证当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。1.1温度传感器的选择方案一：采用热电阻温度传感器。热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。按IEC标准测温范围-200～650℃，百度电阻比W（100）=1.3850时，R0为100Ω和10Ω，其允许的测量误差A级为±（0.15℃+0.002|t|），B级为±（0.3℃+0.005|t|）。铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差。在工业中