基于单片机的仓库测温湿度控制系统设计方案

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翻新时间：2023-03-12

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基于单片机的仓库测温湿度控制系统设计方案

防霉、防腐、防潮、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。本系统主要以ATmega16单片机为核心，利用单片机所具有的智能测控特点，结合温湿度传感器，采用软、硬件结合的方式，设计了仓库温湿度控制系统。整个硬件部分由温度检测、湿度检测及显示电路、报警电路、控制系统等构成。软件部分是由主程序和数据采集程序组成，用C语言编程来完成整个系统的控制。本系统误差小、稳定可靠、智能集成化程度高且能对采集到的数据进行自动分析处理。

温湿度传感器SHT91ATmega16单片机OCMJ液晶显示器

1 绪论

1.1背景及意义

随着现代化的发展，工业化程度的提高，自动化技术的发展，在现代化的厂房里已经基本实现了机械化，自动化。而很多的精密机械正常工作都需要一定的环境，当环境中的某些指标超出了其工作范围时机器就无法正常工作，甚至会出现一些危险事故，造成巨大损失。温度，湿度就是其中的很重要的两个因素。因此做一个基于单片机的温湿度控制系统有其重要的现实意义。

2基于单片机的温湿度控制系统总体设计方案

2.1系统总体设计方案

系统的总体设计方案框图如图2-1所示，主要由温湿度监测仪和上位PC机两部分组成。两部分之间通过RS-485串行通信总线连接，完成仓库环境湿度的在线测量、数据远距离传输和集中显示管理等。

3硬件电路设计

本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，本设计以ATmega16基本系统为核心的一套检测控制系统，其中包括单片机、复位电路、温度检测、湿度检测及显示、报警电路控制系统、系统软件等部分的设计。

3.1信号采集模块

在整个温度湿度监测系统中，信号采集模快起着非常重要的作用。整个系统的好坏主要取决于传感器性能的优劣，传感器的精度在一定程度上决定了整个系统的精度。综合来考虑，最后选用推DHT91这款温湿度传感器。该传感器在极为精确的恒温室中进行标定，以镜面冷凝式露点仪为参照。测量精度为±3%RH，并且品质卓越、响应超快、抗干扰能力强、极高的性价比。

3.2电源模块

电源模块可以直接提供正5V的直流电压，但是由于在一些工业环境中并不提供直流电源，而都是交流电源，为确保其实用性，在电源这一部分，提供了整流稳压电路，可以把交流电压变成5V的电压，为整个电路板提供电源。

3.4显示模块

3.5报警模块

报警器在整个系统中也起着非常重要的作用，它是高电平报警，一旦监测到的温度、湿度值的任意一个超过其设定范围，马上通过蜂鸣器发出报警声音，提示使用者出现报警状态，以保证仓库处在最佳环境中。

4软件部分的设计

4.1软件组成

软件部分的设计采用模块化程序设计与结构程序设计的思想，即将程序整体分解为几个相对独立的模块。主要包括主程序模块、数据采集模块、显示模块、报警模块、控制模块等，各模块的软件共同作用，完成仓库环境温湿度的监测任务。

4.2主程序模块

主程序模块的主要任务是将各个模块进行协调处理和实现数据交互。其首先完成初始化工作，初始化后进入循环处理，在循环的过程中，主处理获得采集模块的数据，并将数据进行处理，处理后的结果通过显示模块显示。

4.3数据采集模块

由于DHT91温湿度传感器的输出为数字信号，无须进行A/D转换。此采集模块主要是单片机通过I/O端口采集信号，通过延时程序来控制采集的时间间隔，并通过使确认位ACK为高电平来结束湿度的测量。

4.4显示模块

显示模块主要完成数据的显示功能。首先当模块接受指令前，单片机必须确认模块内部处于非忙碌状态，然后根据接受到指令显示相关的内容在屏幕上。

4.5报警模块

单片机通过对所测的湿度值与上下限进行比较，判断是否超出范围，如果一旦发现超出，通过PC0口输出低电平进行报警。

5结论

本次设计的基于单片机的仓库温度湿度控制系统，通过DHT91传感器器对仓库内环境的微弱信号湿度的采集，直接输出数字数字信号到低功耗单片机AVR集中处理，然后通过液晶显示器显示。这样不仅可以通过对周围环境的湿度的自动监测以保证仓库的最佳储存环境，而且也降低了能耗，测量的精度也较高。因此，在仓库储存的应用领域有着良好的前景。

但电路的设计中还有许多需要改进的地方，这将在以后的设计里还有待于进一步完善。