冷链物流中温控系统的优化设计

 2022-10-22 03:10

论文总字数:12108字

摘 要

温度是一个非常重要的参数。在我们日常生活中会经常用到,以前温度的测量局限性特别高,而且也很浪费资源和空间,耗时耗力,所以就需要无线测温技术,这样不但会节省很多资源和时间,而且结果的准确性也是特别高的,然后在这个我们用单片机STC89C52来设计这个无线温度的测量,首先是需要温度传感器,用的这款温度传感器类型是DS18B20,这款温度传感器体积小也很方便灵活,然后接下来我们用到的无线模块是无线传输nRF24L01,最后温度的显示是在液晶屏LCD1602上显示出来,这样的无线测温准确性会大大提高,同时也很方便。

关键词:单片机STC89C52 ;无线传输 nRF24L01 ;DS18B20 ;LCD1602

Optimal Design of Temperature Control System in Condensation Logistics

Abstract

Temperature is a very important parameter. In our daily life, we often use the wireless temperature measurement technology because of its high limitation, waste of resources and space, time-consuming and energy-consuming. It not only saves a lot of resources and time, but also has a high accuracy of the results. Then we use STC89C52 to design this wireless temperature measurement. First, we use STC89C52 to measure the wireless temperature. The temperature sensor is needed. The type of temperature sensor is DS18B20. The temperature sensor is small and flexible. Then the wireless module we use is nRF24L01 wireless transmission. Finally, the temperature display is displayed on LCD 1602. This wireless temperature measurement accuracy will be greatly improved, but also very convenient.

Key Words: Single-chip STC89C52 ,Wireless transmission nRF24L01,DS18B20 ,LCD1602

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1选题背景及意义 1

1.2国内外状况及发展趋势 1

1.3课题主要研究内容 2

1.4内容结构的主要安排 2

第二章 系统硬件设计 3

2.1 STC89C52单片机 3

2.2 nRF24L01 无线模块 5

2.2.1 芯片概述 5

2.2.2引脚功能及描述 6

2.2.3 工作模式 6

2.2.4工作原理 7

2.2.5配置字 8

2.2.6无线模块原理图 8

2.3温度传感器DS18B20 9

2.3.1管脚配置和内部结构 9

2.3.2工作原理 10

2.3.3无线温度检测装置结构 11

2.3.4硬件设计 13

2.4显示模块 13

2.5电源电路设计 14

第三章 系统软件设计 15

3.1单片机软件设计 15

3.1.1 发送端软件设计 15

3.1.2接收端软件设计 15

第四章 系统仿真 17

4.1 电源电路仿真 17

4.2发送端温度采集与显示仿真 17

4.3接收端显示温度仿真 18

第五章 硬件电路板设计 19

5.1系统硬件原理图 19

5.1.1发送端原理图 19

5.1.2接收端原理图 19

5.2系统PCB图 20

5.2.1发送端PCB图 20

5.2.2接收端PCB图 21

5.3 硬件制作 21

5.4硬件调试 22

5.5 硬件调试结果 22

第六章 总结 23

致谢 23

参考文献 25

附录 26

第一章 引言

1.1选题背景及意义

随着社会的进步和生产的需要,在我们生活各个方面,在各个地方,大大小小都需要温度的检测,但如果直接布线来测量的话会有很多弊端,首先这个测量的距离就比较短,不能满足很多地方对温度测量的要求,如果是在户外,工作人员无法长时间在现场,并且这样需要架设很长距离的线,铺张了大量的资源,也占用了很大的空间,操作起来也比较费事,如果出现错误也无法很好的解决,所以采用无线温度的检测是很有必要的。

现在很多设计都能实现温度的采集、传输和显示及其其他功能,但是成本很高,也很难得到比较全面的推广。并且在实际的温度控制当中,不但对稳定性,及时性要求比较高,而且还需要降低功耗,所以设计一个低功耗的无线无线温度检测系统显得格外有意义。

1.2国内外状况及发展趋势

其实冷凝物流在国外特别受关注,因为现在全球人口数量特别多,对食物的要求也越来越多,同时对食物的要求也越多越高,然而就拿水果而言,现在水果在市场上经常性不能售完,那么时间久了,尤其是夏天温度那么高或者在冬天温度那么低,水果很容易会变质,而且我们也没办法及时掌握温度具体是如何变化的,所以我们就需要这项技术,让我们可以更好的让水果蔬菜等食物的保质期更加长一点,不要过多的去浪费食物。这一点在国外比国内要做的好,通过网上的数据就可以知道,国内每年因为温度浪费的食物是很多的,大概是国外的几十倍,所以我们就需要向美国多多学习,更加的去重视冷凝物流的技术和发展,在美国,他们不管是对本科生还是研究生合作博士生都有开展冷凝物流这门课,并且他们的研究院也是在现有的冷凝物流技术的基础上不断去改善和提高,而相比较在国内,本科阶段是根本设计不到冷凝物流这门课的,研究生阶段也很少,所以我们需要向美国去学习,让冷凝物流这项技术在国内得到更广泛的去推广和发展,并且美国每年会花费很多时间去在农业上,并且美国每年蔬果蔬菜的浪费只有百分之一到百分之二之间,不仅是美国,国外其他发达国家对冷凝物流的技术也是特别关注的,这些发达国家很注重食物产后的加工保鲜,这样就避免去浪费食物了,尤其在日本,花了百分之七十以上的时间用于对食物的保鲜,然后目前美国,加拿大,德国,意大利,澳大利亚还有日本和韩国等国家已经对冷凝物流这项技术了解的比较深入了,也形成了完整的体系,这些发达国家对食物的冷藏率也是很高,达到百分之九十五以上,所以国内得学习国外的这个,对冷凝物流也要形成自己的体系,多关注食物的保鲜和冷藏,不要每年浪费更多蔬菜水果等食物了。

1.3课题主要研究内容

(1)主控芯片方案

本课题用的单片机是STC89C52,这是本课题最主要的芯片,起到控制和决定性的作用,价格有益处并且操作简单又是低功耗。

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