基于SHT11的分布式药品仓库温湿度采集监控系统设计

摘要

本文主要研究基于 SHT11传感器的分布式药品仓库温湿度采集监控系统,该系统旨在实现药品仓库温湿度的监测和控制。
　　药品仓库一般可以分为冷库(2~8℃)、阴凉库(8~20℃)和常温库(20~30℃)[1],各库房的湿度应该保持在45％到85%之间,因此,我们要根据药品的贮藏需求的不同,分别将其置于温湿度不同的仓库中。为实现不同类型仓库温湿度的监控与报警功能,我们在每个仓库放置温湿度传感器SHT11,利用单片机测控功能强的优点和PC机数据处理、图形显示、海量存储的优势,将单片机采集到的温湿度信号通过液晶屏幕就地实时显示,同时将信号通过串口传输至PC机,在PC上利用 VB开发平台设计温湿度监控系统,实时跟踪显示采集到的数据,并将数据以图形的方式直观清楚的显示出来,另外,我们还将采集的数据存入数据库中,以便后期查询和打印报表,并可为系统的故障分析以及相应的维修提供数据参考。当系统内任一监测点温湿度出现异常情况时,可通过现场监测终端发出声光报警,上位机软件发出报警提示等多种形式实时通知现场管理人员,便于及时进行处理。
　　为了有效、快速、稳定的调节仓库的温湿度,我们在仓库还安装了功率可调节的温度调节器(加热器和风扇)和湿度调节器(加湿器和驱湿器),使用先进的 PID控制算法控制上述功率设备快速调整仓库的温湿度并使之稳定在设定值上,从而实现全自动、智能型、稳定可靠的监控。
　　在实际生产、生活过程中,仓库通常坐落在不同位置,所以我们在实现该系统基本功能的基础上提出了单片机采集多路温湿度信号的设计方案,在通讯系统上,利用具有多点通信优势的 RS485串行总线,实现分布式系统的温湿度采集。该系统体积小、成本低、系统稳定性高,后期可扩展性强,同时也可以通过上位机分别设置不同仓库的温湿度上、下限和控制目标设定值。
　　上述基于 SHT11的分布式温湿度智能监控系统的测量精度高、应用范围广,可适用于不同的场合要求;且该系统操作简单、性能稳定、可拓展性强,不仅可用于药品仓库的温湿度控制,也可广泛适用于工业生产车间、蔬菜大棚、小区停车库等很多领域的温湿度监测和控制。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文研究内容及结构安排

第二章 总体设计

2.1 本文的主要工作

2.2 温湿度传感器方案对比与选择

2.3 总体方案设计

第三章 下位机硬件设计

3.1 单片机及其最小系统

3.2单片机与SHT11模块的连接

3.3 蜂鸣器电路

3.4 电压可调制外部电路

3.5 液晶模块LCD1602

3.6 EEPROM存储器

第四章 温、湿度控制系统设计

4.1 传统的温湿度控制系统性能分析

4.2 传统的连续PID控制系统

4.3 Smith预估器简介

4.4 建立仓库系统模型并确定其参数

4.5 控制框图和PID参数调节

第五章 下位机软件设计

5.1 系统软件总体设计方案

第六章 VB上位机软件设计

6.1 总体设计

6.2 控件介绍

6.3 数据环境和数据报表

第七章 PC机与多路单片机系统串行通信

7.1单片机采集多路温湿度信号

7.2 PC机与多路下位机串行通信

第八章 系统调试结果与分析

8.1 下位机调试结果与分析

8.2 上位机调试结果与分析

第九章 总结与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间的相关工作