基于单片机的温湿度控制系统设计论文.docx

基于单片机的温湿度控制系统设计论文.docx

《基于单片机的温湿度控制系统设计论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的温湿度控制系统设计论文.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

基于单片机的温湿度控制系统设计论文

基于单片机的温度

测量系统设计

Basedonsingle-chipmicrocomputertemperatureandhumiditymeasurementsystemdesign

（申请武警工程大学工学学士学位论文）

系　　队：

二旅20连

年　　级：

二〇一一级

专业：

武警指挥信息安全

姓　　名：

吴昊

指导教师：

潘晓中

二〇一五年四月

指导教师评语

指导教师签名：

日期：

摘要

随着科技的不断进步，我军军需仓库物资存储也朝着网络化,自动管理的方向发展。

军需仓库担负物资接收、保管、分发、运输等任务。

目前我们的军需仓库类型主要有：

普通平面仓库，半自动化仓库，全自动化仓库。

不同类别的仓库都需要面对环境问题。

温度为我们考虑仓库存储的重要参数。

例如：

军械弹药库，一般位于深山老林，温度变化大，而一个战役军需仓库每年由于垛底堆压时间长、垛底潮湿等因素引起的物资非战斗减损的比例不容忽视。

而采用单片机对这些被控参数进行控制与合理化划定是现今的重要途径。

本系统运用单片机来实现检测控制温度，对温度的检测结果进行实时检测控制。

其中温度传感器采用AM2301数字温度传感器，通过89C51单片机的进行信号处理把温度值显示在液晶屏上。

我们对此就可以对当前温度进行实时控制，若超出设定范围，通过89C51启动温度控制系统，进行调整、控制，达到恒温恒湿的目的。

本设计对温度的控制有方便、简单的特点，从而大幅提高了被控温度的技术指标。

满足军用仓库进行军需品保存时的对于温度湿度的要求。

关键词:

单片机；温度传感器

Abstract

Withtheprogressofscienceandtechnology,ourarmyQuartermasterwarehousestorageofgoodsalsotowardsnetwork,automaticmanagementofthedirectionofdevelopment.Quartermasterdepotundertakesthematerialreceiving,storage,distribution,transportationandothertasks.AtpresenttheQuartermasterdepottypewemainlyare:

ordinaryplanewarehouse,semiautomatedwarehouse,fullyautomatedwarehouse.Differenttypesofwarehousehavetofacetheenvironmentalproblems.Temperatureisconsideredimportantparametersforourwarehousestorage.Forexample:

Ordnanceammunitiondepot,generallylocatedinthedeepmountainsandforests,thechangeoftemperatureandhumidityisbig,butabattleQuartermasterdepoteachyearduetoendofthestackheappressuretimelong,theendofthestackofdampcausedbyfactorssuchastheratioofmaterialnoncombatimpairmentsthatcannotbeignored.Theuseofmicrocontrollercontrolandreasonabledelineationoftheseparametersisanimportantwaytothepresent.Thispaperadoptsthesinglechiptoachievethedetectionofthetemperatureandhumiditycontrol,temperatureandhumidityontheindoordetectioncontrolandreal-timedisplay.ThetemperatureandhumiditysensorusingAM2301digitaltemperatureandhumiditysensor,throughthe89C51MCUtotemperatureandhumidityvaluesdisplayedontheLCDscreen.Thetemperatureandhumidityvaluesandjudgingwhethermeetthereal-timetemperatureandhumidityrangeset,ifitexceedsthesetrange,the89C51starttemperatureandhumiditycontrolsystem,adjust,control,toachievethepurposeofconstanttemperatureandhumidity.Thedesignofthetemperaturecontrolisconvenient,simple,andsubstantiallyincreasethetemperaturewaschargedwiththetechnicalindicators.Meetmilitarywarehousemunitionstosavetimefortemperatureandhumidityrequirements.

Keywords:

singlechipmicrocomputer;temperatureandhumiditysensor

第一章引言

1.1课题背景

随着经济的不断发展，中国国防水平的不断提高。

我军军需仓库物资存储也朝着网络化,自动管理的方向发展。

军需仓库担负物资接收、保管、分发、运输等任务。

目前我们的军需仓库类型主要有：

普通平面仓库，半自动化仓库，全自动化仓库。

不同类别的仓库都需要面对环境问题。

而在解决问题方面途径多种多样，而基于单片机的温度控制系统是我们在科技时代进行探索的过程中找到的具有时效性、便捷性的的控制系统。

这类科学的，先进的管理方法，可以对不同种类仓库储存军需物资的温度及湿度等进行实时的监控。

温度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，非常具有代表性。

而且其应用十分广泛。

1.2立题的目的和意义

环境方面的的监测与控制在工业、农业、国防等各个行业都有着广泛的应用。

仓库室温环境检测系统中温度和湿度是两个很重要并且分析准确性、科学性的两大指标，必须定期抽样检查室温环境温度和湿度，以便采取相应的措施。

89C51单片机是常用于控制的芯片，作为微型处理器，它在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面得到广泛应用，并且在各类生产科技中得到无数研发者的青睐。

51单片机易于被我们所接受，它便于学习与掌握而且无论在使用上还是价格上性价比很高。

用51型单片机设计温度检测控制系统，能够准确、及时地监控室内温度以及湿度的变化。

而且有着多种不同的控制方式。

将此系统应用到存储仓库中使军需物资有更加适宜的环境。

使其对抗军需物资存储在深山老林的劣势环境中得以提升。

1.3国内外的研究现状和发展趋势

目前国内外的温度检测情况，高性能、高可靠性的单片数据采集系统慢慢增多。

原因在于现今科学技术发展，温度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛而且单片机和大规模集成电路技术也在不断开发和前行。

但是着力于单机片的温度监测控制系统的设计研究比较少。

对于在不稳定温度的深山老林进行军需物资存储对温度要求更为严格。

基于单片机的温度监测控制统设计，采用高性能的控制芯片89C51极高可靠性与数字稳定性的温度传感器AM2301。

将对环境的温度监测控制系统做详细的设计与实现。

将此系统应用到军需不同类型的仓库中，符合军需物资储存的环境要求，在国防具有良好的发展前景。

1.4本系统主要研究内容

本系统所要完成的任务是：

1.4.1对基于单片机的温度控制系统进行整体的设计。

1.4.2利用数字温度传感器AM2301测量军需仓库的温度，并显示在系统的LED屏上。

1.4.3通过定期进行温度及湿度值的数据采集，准确地判断设定标准值数与当前数据值之间的差异，利用系统中设定的报警装置，及时启动并报警，并采取相应的控制方案。

1.4.4通过对于温度的检测，可以在完成后加入单片机的温度自动控制系统。

对输送温度机器的电动机转速进行调节，从而达到温度的调节目的。

第二章温度控制系统硬件设计

2.1温度控制系统工作原理

本系统以51单片机为控制核心，各类的数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。

如图2-1为工作原理图。

图2-1系统的工作原理图

2.2温度控制系统硬件设计

2.2.1系统硬件总体设计

系统总体硬件设计主要有：

AT89C51，温湿度传感器AM2301，LCD显示模块，红绿LED灯，温湿度控制模块（降温装置风扇，升温装置加热器，増湿装置喷雾器，除潮装置除潮器），报警装置蜂鸣器等，如图2-2所示。

图2-2系统硬件图组图

2.2.2单片机的选择

单片机统称为微控制器，在整个系统设计中，单片机的选择应符合较大内存，较好稳定性的通用性，较高的速率、价格便宜等要求。

本系统选择AT89S51作为主控芯片，如图2-3所示，指令集和芯片引脚可以与Intel公司的8051实现兼容；具有4KB片内的可编程Flash程序储存器128字节片内可直接读写储存器RAM；时钟频率可达到0-33MHz，包含32个可编程输入/输出引脚和2个16位定时/计数器及两个数据指针；含有六个中断源及2级优先级；对于51单片机而言，它具有相对先进的全双工串行通信接口。

图2-3AT89C51单片机实物图

图2-4AT8951单片机内部硬件图

2.2.3传感器的选择

该系统选用的AM2301数字温度传感器，如图2-5所示，它属于全新一代专门适合配置做处理器的智能温度传感器。

在工业、民用、军事方面等诸多领域的温度测量级控制仪器。

AM2301数字温度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温度复合传感器。

它应用专用的数字模块采集技术和温度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。

并且体积小巧，接口方便传输距离较远等特点，优势比较明显。

图2-5AT89C51单片机实物图

传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

此传感器分为两大特性：

静态特性、动态特性。

静态特性是指对静态输入信号，传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。

表征传感器静态特征有：

线性度、灵敏度、分辨力和迟滞。

动态特性是指传感器在输入变化时，它的输出特性实际上，传感器的动态特性，用它某些输入信号的响应来表示。

最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种。

所以传感器动态特性也常用阶跃响应和频率响应。

2.2.4液晶显示装置设计

选用显示器类型

1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。

如图2