大型仓库湿度监控管理系统设计【字数：11029】
摘 要本文主要针对仓库物品存储容易发生霉变的现状，设计一个可以实时显示仓库湿度，并且实现自我调控的系统。系统包括湿度传感器模块，单片机，wifi模块，控制模块几个模块，选用STM32F103RBT6作为主控芯片，采用DHT11湿度传感器将测量到的湿度数据收集起来，并且能够通过ESP8266数据传输模块发送到服务端，进行实时准确的监测。当空气湿度达不到标准时，选用HTTP短信推送作为报警的方式，然后采取自动处理措施，用加湿或去湿的方式调节湿度。
The?system?includes?humidity?sensor?module,?single?chip?microcomputer,?wifi?module?and?control?module.?STM32F103RBT6?is?selected?as?the?main?control?chip,?and?DHT11?humidity?sensor?is?used?to?collect?the?measured?humidity?data.?And?can?be?sent?to?the?server?through?ESP8266?data?transmission?module?for?realtime?and?accurate?monitoring.?When?the?air?humidity?can?not?meet?the?standard,?HTTP?short?message?push?is?selected?as?the?way?of?alarm,?and?then?automatic?processing?measures?are?taken?to?adjust?the?humidity?by?humidifying?or?dehumidifying. 目 录
1.引言 2
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势 3
1.2 课题研究意义及其主要研究内容 4
2.系统开发环境与方案设计 5
2.1系统开发环境 5
2.2 总体方案设计 5
3.湿度监控系统硬件电路设计 6
3.1湿度传感器的选择 6
3.1.1 传感器性能说明 7
3.1.2 接口说明 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
7
3.1.3 DHT11数据结构说明 7
3.1.4 DHT11传感器通讯过程 7
3.2 单片机系统设计 8
3.2.1 电源配置 8
3.2.2 时钟电路 8
3.2.3 复位电路 9
3.2.4 程序下载电路 9
3.2.5 启动模式 9
3.3 ESP数据传输模块 10
3.3.1 ESP8266时钟结构图 10
3.3.2 ESP8266的特征表现 10
3.3.3超低能耗技术 11
3.4 本章小结 11
4.湿度监控系统软件设计 11
4.1 主程序设计 11
4.2 湿度采集模块 13
4.3 报警模块 13
4.4 本章小结 14
5系统总程序设计 14
5.1 STM32对湿度传感器的驱动 14
5.1.1初始化设置及外设的配置 14
5.1.1数据报文的传送 15
5.2 上位机的设计与实现 16
5.3本章小结 18
6系统测试 19
6.1 测试环境 19
6.2 测试结果与分析 19
6.3 总体测试 21
结语 22
参考文献 23
致谢 24
1.引言
当今世界信息技术飞速发展，大型仓库湿度监控管理系统设计与开发已经必不可少。我国的农业，包括温室栽培、食物储存等技术一直向着信息化的的方向前进。相信我们以后的仓库湿度管理都会向网络化迈进。本文将介绍当前仓库湿度监控系统的研究背景、发展状况和趋势，以及本文的核心研究内容和方法。
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势
近年来，随着现代化通信和网络科技的快速发展，智能化的仓库管理系统已大面积应用，尤其是在现代化的工农业生产及相关的科学研究领域，运用已经非常广泛。一般来说，大型仓库湿度管理系统对硬件及相关软件的要求都非常高，而且技术难度较大。当前，在全球范围内相关研究已有很多，一些不同类型的仓库湿度控制系统已经出现。如今，人们可以借助微型电脑、图像化编程语言等，去实现各种仓库管理功能。在多年前，智能湿度控制技术就已在国外试验成功并在多领域进行运用。从最原始的手动控制到后来高度发达的自动控制，一直到现在的智能控制，仓库湿度控制系统朝着自动化、小型化、低耗能的方向快速前进。在目前阶段，我国大多数大型仓库依旧是依靠人工判断和湿度的控制，存在着很多缺点，包括落后的环境控制水平,无法共享硬件和软件资源，并且可靠性很差。为了减少人工劳动负担,提高仓库管理质量，我们需要开发种低成本、自动化的湿度监控管理系统来控制仓库湿度。对于仓库湿度控制系统的开发，我国相关学者高度重视，他们在深入研究国外技术的基础上进行了大量的探索和设计，目前虽然我国该领域的技术和西方发达国家仍有较大差距，但总体来看我国的相关技术已经实现了飞速跨越，其发展前景极为广阔。
对于仓库管理的初始阶段，为了反映湿度在仓库内的变化，人们使用湿敏电阻作为传感器装置，通过检测电阻的变化来观察湿度变化，这可以作为仓库管理的参考依据。在传统的仓库管理工作中，一般都是运用人工测量和抄录相关数据，为防止存储湿度异常，一般大多采用人工去湿、通风等方法进行调控，不仅耗费巨大的人力财力，而且传统仓库管理工作的实际效率很低，已经远远不能满足现代化生产需要。由于操作失误或者管理不善等原因，每年都有大量货物发霉的情况出现。因此，单片机实现的精度较高的实用性湿度监控管理系统若利用好，则可以广泛的适用于大型仓库湿度监控管理。由于我县当前大多数仓库管理设备只可以检测温度，却不能检测湿度，因此我们在研究中提出了相应的解决方案，希望进一步设计出高效且低成本的仓库智能监测管理系统。在这套系统中，必须彻底打破传统手动模式，采用高精度的湿度传感芯片进行仓库内部的湿度监测，借助单片机进行湿度控制，通过现代化设备精准检测分析特定环境中的湿度，采用智能方法把控其湿度变化情况，并对仓库内部进行除湿或增湿，以让仓库内的湿度保持在一定范围内。这套系统不仅操作方便，而且简单灵活，因此可以让仓库湿度指标基本保持稳定，可以有效减少由于湿度失控导致的经济损失，并且可以大幅降低劳动成本，进一步提高管理水平。
The?system?includes?humidity?sensor?module,?single?chip?microcomputer,?wifi?module?and?control?module.?STM32F103RBT6?is?selected?as?the?main?control?chip,?and?DHT11?humidity?sensor?is?used?to?collect?the?measured?humidity?data.?And?can?be?sent?to?the?server?through?ESP8266?data?transmission?module?for?realtime?and?accurate?monitoring.?When?the?air?humidity?can?not?meet?the?standard,?HTTP?short?message?push?is?selected?as?the?way?of?alarm,?and?then?automatic?processing?measures?are?taken?to?adjust?the?humidity?by?humidifying?or?dehumidifying. 目 录
1.引言 2
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势 3
1.2 课题研究意义及其主要研究内容 4
2.系统开发环境与方案设计 5
2.1系统开发环境 5
2.2 总体方案设计 5
3.湿度监控系统硬件电路设计 6
3.1湿度传感器的选择 6
3.1.1 传感器性能说明 7
3.1.2 接口说明 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
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3.1.3 DHT11数据结构说明 7
3.1.4 DHT11传感器通讯过程 7
3.2 单片机系统设计 8
3.2.1 电源配置 8
3.2.2 时钟电路 8
3.2.3 复位电路 9
3.2.4 程序下载电路 9
3.2.5 启动模式 9
3.3 ESP数据传输模块 10
3.3.1 ESP8266时钟结构图 10
3.3.2 ESP8266的特征表现 10
3.3.3超低能耗技术 11
3.4 本章小结 11
4.湿度监控系统软件设计 11
4.1 主程序设计 11
4.2 湿度采集模块 13
4.3 报警模块 13
4.4 本章小结 14
5系统总程序设计 14
5.1 STM32对湿度传感器的驱动 14
5.1.1初始化设置及外设的配置 14
5.1.1数据报文的传送 15
5.2 上位机的设计与实现 16
5.3本章小结 18
6系统测试 19
6.1 测试环境 19
6.2 测试结果与分析 19
6.3 总体测试 21
结语 22
参考文献 23
致谢 24
1.引言
当今世界信息技术飞速发展，大型仓库湿度监控管理系统设计与开发已经必不可少。我国的农业，包括温室栽培、食物储存等技术一直向着信息化的的方向前进。相信我们以后的仓库湿度管理都会向网络化迈进。本文将介绍当前仓库湿度监控系统的研究背景、发展状况和趋势，以及本文的核心研究内容和方法。
1.1 课题研究背景、状况及发展趋势
近年来，随着现代化通信和网络科技的快速发展，智能化的仓库管理系统已大面积应用，尤其是在现代化的工农业生产及相关的科学研究领域，运用已经非常广泛。一般来说，大型仓库湿度管理系统对硬件及相关软件的要求都非常高，而且技术难度较大。当前，在全球范围内相关研究已有很多，一些不同类型的仓库湿度控制系统已经出现。如今，人们可以借助微型电脑、图像化编程语言等，去实现各种仓库管理功能。在多年前，智能湿度控制技术就已在国外试验成功并在多领域进行运用。从最原始的手动控制到后来高度发达的自动控制，一直到现在的智能控制，仓库湿度控制系统朝着自动化、小型化、低耗能的方向快速前进。在目前阶段，我国大多数大型仓库依旧是依靠人工判断和湿度的控制，存在着很多缺点，包括落后的环境控制水平,无法共享硬件和软件资源，并且可靠性很差。为了减少人工劳动负担,提高仓库管理质量，我们需要开发种低成本、自动化的湿度监控管理系统来控制仓库湿度。对于仓库湿度控制系统的开发，我国相关学者高度重视，他们在深入研究国外技术的基础上进行了大量的探索和设计，目前虽然我国该领域的技术和西方发达国家仍有较大差距，但总体来看我国的相关技术已经实现了飞速跨越，其发展前景极为广阔。
对于仓库管理的初始阶段，为了反映湿度在仓库内的变化，人们使用湿敏电阻作为传感器装置，通过检测电阻的变化来观察湿度变化，这可以作为仓库管理的参考依据。在传统的仓库管理工作中，一般都是运用人工测量和抄录相关数据，为防止存储湿度异常，一般大多采用人工去湿、通风等方法进行调控，不仅耗费巨大的人力财力，而且传统仓库管理工作的实际效率很低，已经远远不能满足现代化生产需要。由于操作失误或者管理不善等原因，每年都有大量货物发霉的情况出现。因此，单片机实现的精度较高的实用性湿度监控管理系统若利用好，则可以广泛的适用于大型仓库湿度监控管理。由于我县当前大多数仓库管理设备只可以检测温度，却不能检测湿度，因此我们在研究中提出了相应的解决方案，希望进一步设计出高效且低成本的仓库智能监测管理系统。在这套系统中，必须彻底打破传统手动模式，采用高精度的湿度传感芯片进行仓库内部的湿度监测，借助单片机进行湿度控制，通过现代化设备精准检测分析特定环境中的湿度，采用智能方法把控其湿度变化情况，并对仓库内部进行除湿或增湿，以让仓库内的湿度保持在一定范围内。这套系统不仅操作方便，而且简单灵活，因此可以让仓库湿度指标基本保持稳定，可以有效减少由于湿度失控导致的经济损失，并且可以大幅降低劳动成本，进一步提高管理水平。
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