一种基于单片机的仓库温湿度测量系统设计

 2022-01-17 11:01

论文总字数:25203字

目 录

第一章 绪论 - 1 -

1.1仓储存在的问题及研究意义和好处 - 1 -

1.1.1仓储存在的问题 - 1 -

1.1.2研究意义和好处 - 1 -

1.2仓储环境的国内外现状 - 2 -

1.3研究内容和方向 - 3 -

第二章 设计任务分析和程序演示 - 4 -

2.1设计目的 - 4 -

2.2设计的根据和意义 - 4 -

2.3温湿度的特殊概念 - 5 -

2.4设计内容和程序演示 - 5 -

2.5器件选定 - 6 -

2.5.1温湿度传感器 - 6 -

2.5.2单片机 - 10 -

2.5.3 显示屏 - 11 -

第三章 硬件设计 - 15 -

3.1 核心控制电路和测温时控制电路 - 15 -

3.2 主要模块的电路 - 16 -

3.2.1蜂鸣器电路 - 16 -

3.2.2晶振电路 - 16 -

3.2.3显示电路 - 17 -

3.2.4传感器电路 - 18 -

3.2.5复位电路 - 18 -

第四章 软件设计 - 20 -

4.1工具介绍 - 20 -

4.1.1 C语言 - 20 -

4.1.2 Proteus - 20 -

4.1.3 Protel - 20 -

4.2系统流程图 - 21 -

4.3 编程思想 - 22 -

第五章 总结体会 - 23 -

参考文献 - 24 -

致 谢 - 25 -

附 录 - 26 -

一、源程序 - 26 -

二、proteus 运行结果 - 38 -

基于物联网的智能仓储系统设计

曹捷

,China

Abstract:

Warehouse storage in the daily logistics of the importance of self-evident, occupy the core of the logistics strategy. In the past, the old warehouse temperature and humidity detection system has high labor cost, high management and maintenance costs, low stability and so on, so the new scientific and intelligent network of storage technology into the warehouse logistics has far-reaching impact. For the existing warehouse temperature and humidity detection system problems, combined with the Internet of things technology, put forward a system design method. This design is the AT89S51 microcontroller and DHT11 digital temperature and humidity sensor combination of the design. The design includes hardware circuitry and software components. The hardware circuit includes single chip, temperature and humidity digital sensor, display, buzzer and button and other parts, the system has the advantages of simple and easy to understand, high stability, easy operation, high practicality, easy to produce and use. The software section includes the temperature and humidity detection program, the display program and the set default value program.

Key words: Warehousing Temperature and humidity control AT89S51 DHT11

第一章 绪论

1.1仓储存在的问题及研究意义和好处

现阶段,人们的生活质量的不断提高,物品种类也越来越多,所以存储环境也相应的要越来越好,温湿度控制已经成为仓库存储的基础。 特别是目前恶化的环境,导致天气变得极端,夏天炎热无比,冬天寒冷异常,导致很多仓库里的存放的物品因为温度或者湿度而损坏了,所以仓库的温湿度检测一定要紧急,而且要意识到温湿度检测的重要性,因为意识是行为的先导,只有思想上重视了,行动才能跟得上。为了达到物料存放的最适宜温度和湿度的目的,我们必须研发一种自动提醒和控制仓库环境的智能温湿度设备。 管理员根据季节和不同的项目需求进行调节,以达到最佳的存储环境。

1.1.1仓储存在的问题

为了更有效地保证存储环境的安全和便利,人们对现阶段的仓储系统一直不满意,因此人们开始创新仓储系统并引进智能化,在世界范围内迅速推广开来。因为自然环境被污染得愈发严重,适合温度和湿度的项目越来越少。对我们而言,怎样在正确的时间内在仓库环境下做出适当的措施值得深入研究,所以我们需要采取必要的办法让用户对我们的服务感到满意。

近年来,我国的经济迅猛发展,像现代制造业,食品加工业,电子商务业等对仓库的需求逐渐增加,这既给仓储业带来了巨大的发展空间,同时也带来了一定的压力。目前,我国的仓储业处于供不应求的状态,因为我们国家拥有14亿的人口,每个大城市都有上千万的人口,像北京,上海,深圳,广州,天津这些大城市的实有仓库面积都不满足时间的仓库需求。为什么越大的城市服务业发达,仓库面积反而成为“稀缺资源”呢?众所周知,中国的房价只会升不会降,土地成为稀缺资源,恰恰仓储会占用大量的土地,但是在经济发展水平越高的地方,土地的价格也就越高,这正好制约了仓储业的发展。而且传统的仓储资源利用率低,工作强度大,仓储公司花费大量资金用于租地,所以发给员工的工资很低,导致没有多少人愿意管理仓库。仓储专业人才也十分匮乏,能够操作和管理仓库设备的人才必须要加强培养,同时优化仓库布局,加强技术改造,强化经营管理。

1.1.2研究意义和好处

如今城市空间的缩小以及网购的发展,仓库堆积的货物逐渐增多,所以仓库温湿度环境的标准也逐步提高,必须要能够适宜货物存储。仓库应该能够根据人们的需求,调整最佳的温湿度来确保存储物品的安全。

智能可以仓储使普通的仓库变成使用相同的搬运工具让货物进出库的仓库,具有四种优点。一是这种仓库能过提高空间利用率,大大节省了仓库浪费的空间,多储存了货物,让经济效益最大化。二是先进的物流系统还能提高企业生产管理水平,而且是今后生产型企业发展的一个技术趋势,每个企业都必须掌握,否则将被时代所抛弃。三是智能仓储也能减少库存资金积压,像一些保质期快到的货物,普通的仓库是无法知道的,必须要人为的去看,稍不注意就会让货物过期,造成经济损失。而智能仓储就不会发生这种情况,它会了解所有货物的入库时间以及保质期,在保质期快到时在同种货物中优先出库,十分方便,不会造成资源浪费。五四是智能仓储还是现代化企业的标志,智能仓储代表着公司的内涵,如果一家公司连仓库管理都是最先进的技术,那就代表着这个公司的创新和实力,那么其他公司也很愿意和这家公司合作。

所以温湿度控制的研究是势在必行的,它可以保证从物品的安全有效,节约人力资源,并推动相关行业的发展。

1.2仓储环境的国内外现状

近年来,国内外一直在研究温湿度测量系统,导致测量系统正在飞速发展着,越来越来一体化和智能化。随着研究人员的不断创新,一体化和智能化的进程又往前迈了一大步。

现代新的测量技术大多是基于数据采集技术的,可以用智能型,虚拟型和数字型这三种仪器采集数据。随着电子计算机和测量技术的进步,数据采集技术也不断更新发展,无论是整体的功能还是实用性都大大增强。所以,依靠数据采集技术的温湿度测量系统在现实的仓库储藏中的地位至关重要。

现阶段,许多大型外企例如日本的罗姆公司、意大利的OPTOI公司、法国的Leti公司等,为了增强他们在全球销售市场的竞争力和统治力,都加大了他们对于传感器研发和改进的力度。在20世纪90年代,发明了基于温湿度传感器的测量技术和将温度湿度测量器件聚集组合而成的套件,这两种新技术的新思路被各大公司所借鉴采纳,大大加快了传感器领域的进步。

同时,国内许多机构和公司也在不停地探究传感器测量设备。例如PTC/NTC热敏电阻产业方面发展态势良好,高可靠的MEMS封装技术和高仿真模拟技术等,都凝结了我国科研人员的智慧和努力,象征着我国在这方面领域取得的进步。

固然,随着科学的发展,传统的温湿度测量技术已经有些跟不上时代的潮流了,无法满足市场对于测量的准确性和稳定性的要求。所以,研发最新最有效的传感器迫在眉睫。

1.3研究内容和方向

我们必须要明白智能仓储是一个很大的课题,需要我们几代人去努力去完善。智能仓储可以分为好几种方向,有对仓库内温湿度检测和控制的方向,有加快仓库货物和外界交接的方向,有计算机般整理仓库内货物并按种类存放的方向。诸如此类还有许多方向,而我们研究的主要是对仓库内温湿度进行检测和控制。

而我们研究的方向就是增加仓储用地量,尽量减少仓储的成本,优化仓库的管理布局,加深仓储信息化的程度,大力发展仓储技术。同时招收专业的仓储管理的高素质人才,因为人才是“第一生产力”的推动力,有人才科技才能发展创新。减轻仓储税务,完善健全仓储管理法律法规这个任务智能由政府来完成。

我们必须明确温湿度控制对于仓库存储的意义和重要内容是防潮、防霉、防腐、防爆,并且明确研究的主要内容是温湿度的监控,这样才能抓住主要矛盾的主要方面,便于我们更好的解决问题。温湿度检测的模式是仓库中的温湿度一发生变化,温湿度传感器的测量数据就随着温湿度的变化而变化,然后电阻转换信号并检测随机应变的电压,将模拟信号转换成数字信号并发送到微控制器,采集信号微控制器过滤,然后通过表格查看温湿度值[1],经过微控制器外部接口电路显示温湿度值。用户可以通过按键设置最合适的温湿度,接着往控制系统发送用户设置的信息,如果测量出的温湿度超过默认值,蜂鸣器将鸣叫报警,用户可以做出相应的调整。

第二章 设计任务分析和程序演示

2.1设计目的

此次设计的温湿度控制系统,应该实现以下作用:

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