基于ARM的仓库温湿度无线监控系统.docx

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基于ARM的仓库温湿度无线监控系统

摘要

在仓库的货物的治理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库治理质量的重要指标，它直接阻碍到储蓄物资的利用寿命和工作靠得住性。

为保证日常工作的顺利进行，咱们需要实时明白温湿度的具体转变，因此首要问题确实是增强仓库内温度和湿度的监测工作。

人工测试方式费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积愈来愈大，因此咱们需要一种造价低廉、利用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。

本课题是在ARM操纵系统的基础上，利用DS18B20温度传感器、HS1101湿度传感器、AY-nRF905和S3C44B0，通过SPI总线方式进行AY-nRF905与S3C44B0的数据通信。

同时，通过DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器在嵌入式系统的操纵下来实现工业现场温度和湿度数据的搜集，将该温度和湿度数据送到AY-nRF905无线收发模块予以发射出去。

在远程进行接收并实现报警、显示温度和湿度和被送到上位机。

关键词:

ARMDS18B20HS1101NRF905监控系统

Abstract

Inthemanagementofwarehousegoods,moisture,mildew,corrosion,explosionareimportantindicatorstomeasurethequalityofwarehouse-management.Theydirectlyaffectthelifeandreliabilityofthestockpile.Inordertoensurethedailyworkiscarriedoutsmoothly,weneedtoknowthereal-timeandspecificchangesoftemperatureandhumidity.Sothefirstproblemistostrengthenthemonitoringoftemperatureandhumidityinsidethewarehouse.Manualtestingmethodistime-consumingandlowefficiency,largerandomnessofthetesttemperatureandhumidityerrors,andtheareaofthereservoirareaismoreandmorelarge.Therefore,weneedalowcost,easytouse,accuratemeasurement,transmissioncapabilityandthecommunicationdistancemonitoringsystemtoeffectivelyregulatethestorageofgoods.

ThistopicisabouthowtousetheDS18B20temperaturesensor,theHS1101humiditysensor,theAY-nRF905andS3C44B0andAY-nRF905S3C44B0datacommunicationthroughSPIbusbasedontheARMcontrolsystem.DS18B20emperaturesensorandHS1101humiditysensorinthecontrolofembeddedsystemsdownindustrialsitetemperatureandhumiditydatacollection,thetemperatureandhumiditydatatotheAY-nRF905wirelesstransceivermoduletobetransmittedout.Receiveanddisplaythetemperatureandhumidityaswellasbeingsenttothehostcomputerintheremote

Keywords:

ARMDS18B20HS1101NRF905Monitoringsystem

绪论

嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于运算机硬件系统当中。

简单的说确实是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。

具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。

专门适合于要求实时的和多任务的体系。

嵌入式系统技术具有超级广漠的应用前景，其应用领域能够包括:

工业操纵、交通治理、信息家电、家庭智能治理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。

本课题确实是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。

在仓库的货物的治理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库治理质量的重要指标，它直接阻碍到储蓄物资的利用寿命和工作靠得住性。

为保证日常工作的顺利进行，咱们需要实时明白温湿度的具体转变，因此首要问题确实是增强仓库内温度和湿度的监测工作。

传统的方式是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行监测，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。

这种人工测试方式费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积愈来愈大，因此咱们需要一种造价低廉、利用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。

本课题的目的确实是利用ARM操纵器来实现工业现场温度、湿度的搜集和无线传输，在远程能够显示温度和被送到上位机。

1温湿度搜集系统的硬件设计

本系统以嵌入式系统为核心即S3C44B0X，组成一个集温度的搜集、处置、无线传输、显示、远程报警为一体的温度搜集系统。

系统硬件要紧由温度传感器DS18B20、湿度传感器HS110一、嵌入式系统S3C44B0X、AY-nRF905模块组成。

其系统框图见下图：

图1-1系统框图

该系统的工作流程是，通过DS18B20温度传感器在嵌入式系统的操纵下搜集温度数据，将该温度数据送与AY-nRF905无线收发模块予以发射出去。

那个进程是温度数据的发射。

同时，该无线数据搜集系统也具有接收并显示温度数据的功能。

通过AY-nRF905无线收发模块接收数据，并送显示[2]。

S3C44B0X

S3C44B0微处置器片内集成ARM7TDMI核，采纳CMOS工艺制造。

ARM7TDMI是ARM公司最先为业界普遍认可且取得了普遍应用的处置器核，专门是在电话和PDA中，随着ARM技术的进展，它已是目前最低端的ARM核。

ARM7TDMI是从最先实现了32位地址空间编程模式的ARM6核进展而来的，可稳固地在低于5V的电源电压下靠得住的工作；增加了64位乘法指令、支持片上调试、Thumb指令集和EmbededICE片上断点和观看点。

此开发板在如上功能的基础上集成了丰硕的外围功能模块，便于低本钱设计嵌入式应用系统[1]。

1.1.1S3C44B0X硬件资源

（1）在ARM7TDMI基础上增加8KB的Cache；

（2）外部扩充存储器操纵器（FP/EDO/SDRAM操纵，片选逻辑）；

（3）LCD操纵器（最大支持256色的DSTN），并带有1个LCD专用DMA通道；

（4）2个通用DMA通道/2个带外部请求引脚的DMA通道；

（5）2个带有握手协议的UART，1个SIO；

（6）1个多主的IIC总线操纵器；

（7）1个IIS总线操纵器；

（8）5个PWM按时器及一个内部按时器；

（9）看门狗按时器；

（10）71个通用可编程I/O口，8个外部中断源；

（11）功耗操纵模式：

正常、低、休眠和停止；

（12）8路10位ADC；

（13）具有日历功能的RTC（实不时钟）；

（14）PLL时钟发生器。

1.1.2I/O功能概述

三星开发板44B0拥有71个通用可编程多功能输入/输出引脚，可分为以下7类端口：

（1）两个9位输入/输出端口（PortE和PortF）；

（2）两个8位输入/输出端口（PortD和PortG）；

（3）一个16位输入/输出端口（PortC）；

（4）一个10位输出端口（PortA）；

（5）一个11位输出端口（PortB）。

每一个端口都可通过软件设置来知足各类各样的系统设置和设计要求。

每一个端口的功能通常都要在主程序开始前被概念[3]。

若是一个引脚的多功能没有利用，那么那个引脚将被设置为I/O端口。

在引脚配置之前，需要对引脚的初始化状态进行设定，以幸免一些问题的显现。

I/O端口的各类功能主若是通过对端口各个寄放器进行设置而实现的，下面通过对各个寄放器的说明来别离介绍I/O端口所能实现的功能。

（1）端口配置寄放器（PCONA~G）

在44B0中，大多数引脚都是多功能引脚。

因此，应为每一个引脚选择功能。

端口操纵寄放器（PCONn）决定了每一个引脚的功能。

若是PG0~PG7在掉电模式下被用作唤醒信号，则在中断模式下这些端口必需被设定。

（2）端口数据寄放器（PDATA~G）

若是这些端口被设定为输出端口，则输出数据可被写入PDATn相应位；若是被设定为输入端口，则输入数据可被独到PDATn相应位。

（3）端口上拉寄放器（PUPC~G）

端口上拉寄放器操纵着每一个端口组的上拉寄放器的使能端。

当相应的位被设为0时，引脚接上拉电阻；当相应的位被设为1时，引脚不接上拉电阻。

（4）特殊的上拉电阻操纵寄放器（SPUCR）

数据线D[15:

0]引脚的上拉电阻能够通过SPUCR寄放器来操纵。

在STOP/SL-IDLE模式，数据线（D[31:

16]或D[15:

0]）处于高阻状态（Hi-zState）。

由于I/O端口的特点，在STOP/SL-IDLE模式，数据在线拉电阻可降低功耗。

D[31:

16]引脚的上拉电阻能够通过PUPC寄放器来操纵；D[15:

0]引脚的上拉电阻能够通过SPUCR寄放器来操纵。

在STOP模式，为使寄放器不显现错误功能（Mal-function），存储器操纵信号通过在特殊的上拉电阻操纵寄放器里设置HZ@STOP区域来选择高阻状态（Hi-zState）或先前的状态。

①外部中断操纵寄放器

8个外部中断可用各类信号来请求。

外部中断寄放器为外部中断设置了信号触发方式选择位，也设置了触发信号的极性选择位。

外部中断请求信号触发的方式有以下几种：

低电平触发、高电平触发、下降沿触发、上升沿触发及双沿触发。

因为每一个外部中断引脚都有一个数字滤波器，这使中断操纵器能够识别擅长3个时钟周期的请求信号。

②外部中断挂起寄放器（EXTINTPND）

外部中断请求（4/5/6/7）关于中断操纵器来讲是“或”的关系。

EINT4、EIN5、EIN6、EIN7共享在中断操纵器里同一个中断请求队列。

若是外部中断请求的4位中的任何一名被启动，那么EXTINTPNDn将会被设置为1。

外部挂起条件清除以后，中断服务程序必需清除中断挂起状态。

可通过EXTINTPND对应位写1来清除挂起条件。

温度传感器部份

图1-2S3C44B0X与DS18B20的接口电路图

DS18B20的I/O口是数据输入输出端它属于漏极开路输出，外接上拉电阻后，常态下呈高电平，它与S3C44B0X的GPF4相连，DS18B20的接地端（GND）和VDD别离与S3C44B0X的接地端和VDD相连接。

1.2.1DS18B2