仓库温湿度检测系统设计(附件)【字数:7389】

日期 仓库的智能化管理是满足现代化生产的基本要求。仓库的温湿度监控系统就可以完美实现智能化的控制管理,其不但可以调控一些对温湿度有要求的区域例如大棚等,还同时可以对二氧化碳的浓度进行检测,在管理的同时还预防了人在仓库内出现窒息的情况。为此本文设计了一种成本低,精度高的检测系统,其使用微处理器STM32单片机。外围硬件电路由二氧化碳检测模块、温湿度检测模块,WIFI等模块构成;系统软件部分是一个人机界面由labview编程而成,本系统装置便捷,原理明晰,监控精准度高。本文主要讲述了一个由单片机为主要的温湿度检测系统。
目录
引言 1
一、温湿度检测系统概述 2
(一)发展趋势 2
(二)结构与组成 2
二、系统硬件的选择 3
(一)单片机及其芯片的选择 3
(二)温湿度传感器的选择 3
(三)二氧化碳传感器的选择 4
(四)WiFi的选择 4
三、系统硬件的设计 4
(一)单片机以及控制芯片的电路设计 4
(二)温湿度模块设计 5
(三)二氧化碳模块设计 6
(四)WiFi模块设计 7
(五)其他功能模块设计 7
四、系统软件设计 9
(一)上位机设计 9
(二)下位机设计 10
五、硬件实物连接 10
(一)温湿度模块的实物连接 10
(二)二氧化碳模块实物连接 10
六、系统测试 11
(一)测试目的 11
(二)测试环境 11
(三)硬件调试 11
(四)软件调试 12
(五)数据解析 13
总结 15
参考文献 16
谢辞 17
附录A 系统整体电路设计 18
附录B 单片机程序 19
引言
当今社会伴随着智能化的发展,智能化的监控检测设备也越来越多,技术越来越成熟。智能化的 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072& 
仓库监控检测系统能够有效的保存物资,最大程度上的延长其使用寿命。其中发展空间较大的例如粮仓等,人工测试的数据随机,误差较大而且可能因二氧化碳浓度问题引起测试人员的生命危险。所以我们可以使用更加安全,数据更加精确的智能化系统。
这几年无线网络的迅速发展给仓库监控检测系统的发展提供了技术支持。4G的发展,5G的出现都给其以广大的未来。
与此同时,微电子技术的成熟发展使得单片机的处理速度等发面有了明显的提升,例如摄像头,传感器等现在的价格都为仓库的远程监控的开发提供了最基础的支持。
随着这些技术的发展,电池也相应的得到了提升,无论是容量还是放电时间,充电时间都满足单片机控制的基本要求,这为远程操控系统提供了电源上的保障。
一、温湿度检测系统概述
(一)发展趋势
未来智能监控系统将会朝着以下几个方面来发展:
1.无线通信
相对于传统有线布局的方式,采用无线方式的智能检测系统能有效克服布线复杂的问题,缩减经济成本。由此可见,无线通信技术在未来会广泛用于仓库温湿度监控系统。
2.微型化
集成电路的发展趋势可见今后的监视系统将发展的更小,更智能。
3.云计算与云服务
(二)结构与组成
本项目采用了模块化的设计,整个系统划分为硬件部分和软件部分。硬件部分使用STM32F103系列单芯片计算机为微处理器,结合WiFi模块[5]等组成。软件部分由计算机软件编程和labview语言相结合,开发出实时监控的系统软件。除此之外还有一些周边电路模块,比如碳酸气体传感器、温湿度传感器等。
图11 系统框架图
如上图11所示单片机将采集到的温湿度数据通过网络发送给阿里云服务器然后由其转发给PC上位机,上位机收到数据并发送到人机交互界面上。上位机也可直接发送指令开关仓库门、照明灯等。
PC端:通过LabVIEW软件把电脑上位机编写完成,电脑上位机界面有仓库的当前温度值、湿度值等文本显示框;温湿度设置输入框;有登录界面,服务器IP地址输入框、端口号输入框、登录用户名、登录密码。
温度传感器:温度传感器为SHT20,SHT20输出为电压模拟量,不同的电压值对应不同的温度值;
PC终端以RS 485发送模式与单芯片计算机连接,单 芯片计算机与继电器连接,继电器与风扇连接,温度传感器与单芯片计算机连接。
当我们在PC端LabVIEW上位机的输入框输入仓库温湿度值,单片机就会检测到输入的温湿度值,就会发出指令,让继电器动作继而让风机动作排气、降温、降湿度;单片机通过温湿度传感器进行仓库当前温湿度信息采集,如果温度高使用风机降温,温度低使用电热丝加热,使仓库当前温湿度值稳定在我们设定的温湿度值附近。单片机把温湿度数据实时的显示到PC端的LabVIEW上位机上。功能图如12所示:
图12功能框架图
二、系统硬件的选择
(一)单片机及其芯片的选择
自1975年第一块单片机TMS1000问世到今天,单片机经历了数十年的发展,先后形成了技术较为成熟的几大单片机系列。本着运行速度快,且需要多个模块的原则我选择了STM32F103ZET6单片机。这款单片机不仅满足于我的需求,而已性价比高同时有着较强的功能。
由功能需求出发,芯片的串口通讯需要用SP3485芯片为RS485传输搭建。同时,单片机芯片工作需要供电电路及其晶振电路。
(二)温湿度传感器的选择
温湿度传感器的选择主要通过方案的比较来确定。

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