多路温度与湿度检测系统的研制

摘要

本文针对我国当今大型仓库、大型粮库的监测与控制现状，进行研究开发，采用较为实用和先进的单片微型机控制系统，运用温度传感器和湿度传感器对温度、湿度的敏感性设计了一种基于多级通讯总线的粮库温、湿度自动监测系统，主要包括通讯控制总站以及下位机的设计。操作人员可以通过向通讯控制总站发送命令，提取下位机温、湿度数据，下位机实现温、湿度检测；同时可以查看历史检测数据，进行粮情分析和粮库管理等一系列操作。 温湿度的测量和控制系统通常被认为是一项较为简单的控制技术，但是由于湿敏元件的稳定性差，寿命短等问题，实际应用系统中能正常运行的不多，除非建立有严格的管理制度，而且管理人员的综合素质要达到一定的要求。所以，本文重点分析了湿敏传感测量的机制，选型和技术措施。在研究了多种湿度传感器性能的基础上选用了合适的湿度传感器，这是本设计的一个重点。本设计还有一个重点，用CPLD设计了一个模拟开关和显示部分。 本设计研制的上位机采用PC机，通过RS-232接口与转换器相连，转换器通过RS-485总线连接下位机，实现监控室与现场的数据通信。每台下位机位于各粮仓内，需要监测256路的温、湿度信号，为了能实现共256路温湿度的数据采集工作，本设计中用CPLD设计了一个模拟开关，每次只采集一路数据送入到单片机中去；另外，本设计的显示部分也独特的选用了CPLD来实现。正常情况下上位机每4小时向下位机发布一次检测信号(同时在任何时刻也可监控某个粮仓的温湿度情况)，下位机利用PICl6F877单片机来实现粮仓中128路温度和128路湿度的测控。 该粮仓温、湿度测控系统实用性强，成本低，数据传输效率高，可靠性好。它不仪可以应用于粮库的监控管理，而且也可推广到其他监控领域，因此具有广泛的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1设计的目的和意义

1.2国内外相关技术发展概况

1.2.1温度传感器的发展概况

1.2.2湿度传感器的发展概况

1.3温湿度智能控制系统的应用前景

1.4本文的主要内容

2温湿度测量原理

2.1温湿度的相关知识

2.2温湿度的测量方法

2.2.1温度的测量方法

2.2.2湿度的测量方法

2.3温湿度传感器的选型

2.3.1传感器的选择原则

2.3.2温度传感器的选型

2.3.3湿度传感器的选型

2.4本章小结

3硬件系统的设计

3.1设计思想及硬件结构图

3.1.1设计要求

3.1.2设计思想

3.1.3主要功能

3.2通讯控制总站设计

3.2.1通讯控制总站功能分析

3.2.2通讯控制总站方案设计

3.2.3由两个CPU结构实现多级通讯设计

3.3现场控制单元的设计

3.3.1主机的选用与设计

3.4数据采集电路

3.5用CPLD实现多路开关和显示

3.5.1 CPLD的特点

3.5.2 CPLD中要实现的逻辑功能的设计

3.6键盘和驱动电路

3.6.1键盘

3.6.2驱动电路

3.7本章小结

4系统软件的设计

4.1通讯控制总站软件的设计

4.1.1通讯控制总站主CPU程序框图

4.1.2通讯控制总站从CPU程序框图

4.2下位机软件的设计

4.2.1主程序的设计

4.2.2初始化子程序的设计

4.2.3控制程序的设计

4.2.4管理程序的设计

4.3程序的调试

4.4本章小结

5结论

参考文献

附录

在学研究成果

致谢