翠叶金丝(桑叶桑黄)发酵温、湿度控制系统设计说明书.doc

1前言 1.1翠叶金丝（桑叶桑黄）发酵温、湿度控制系统的发展 防潮通风等对温湿度的基本控制是仓库日常工作的重要内容，用来衡量仓库管理水平的重要指标。这直接关系到储备物资的使用寿命以及工作可靠性。为保证其日常工作的顺利开展，首要问题就在于加强关注仓库内温湿度的检测工作。因此我们需要一种使用方便并且测量准确的温湿度测控系统。? 以往传统的检测方法是用温度计、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试工具，通过人工进行逐项检测，对超过设定温湿度范围的仓库进行通风、除湿和升降温等工作。像这种简单的人工测试方法费时费力然而效率又比较低，此外测试的温湿度误差比较大，随机性也比较大。目前，我们国家大中型的库房在仓库管理中由于技术和资金上等多方面的原因，大多数还仅限于只对温度实施监测，当温度超过设定的范围时进行通风或者翻仓，有时处理不及时或者由于人工设备条件有限仍会造成极大损失。此外仓库温度的升高主要还有可能是湿度引起的，仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气加上通风条件较差将导致储藏物发霉变质等一系列不必要的损失。诸如此类的恶性循环一旦形成很难再对其进行有效控制和管理。特别是在一些仓库的管理上，对温湿度的综合检测尤为重要，因此，仓库在进行温度监测的同时，必须重视对空气湿度的检测，以利于提前采取有效措施控制仓库储藏物霉变。本次所设计的温湿度智能检测控制系统是基于AT89C52单片机和上位机为控制核心，结合传感器、通讯和数字电子电路技术，实现了温度和湿度检测与仓库温湿度的有效检测报警，降低经济损失和劳动强度。? 温湿度传感器在工农业生产、气象、环保、医学等领域都得到越来越广泛的应用。 1.2 设计的主要内容 综上所述，设计一个简易的翠叶金丝（桑叶桑黄）发酵温、湿度控制系统，旨在设计方便全面的检测仓库温湿度控制系统，来达到保持仓库内温湿度在一个精准范围的目的。系统使用单片机配合上位机根据设定温湿度范围对当前温湿度进行检测控制，实现温湿度的显示报警和调节。此次设计应该达到以下几点要求： 1.具有实时检测温湿度并显示的功能。 2.具有可以设定温湿度范围和报警功能。 3.配合上位机进行实时传输实时调控的功能。 2总体方案设计 2.1 方案论证 2.1.1 方案一 在方案一中，利用了DS18B20作为温度传感器，利用了湿敏电容HS1101和555定时器组成的多谐振荡器作为湿度传感电路，采用了实时温湿度和设定温湿度范围同液晶屏同上位机显示，利用简单按键和上位机虚拟仪器按键都能对设定温湿度的范围进行调节，当温湿度超出所设定的温湿度范围时各子单片机将报警并控制外部设备进行调节。方案硬件结构框图如图2.1所示。 图2.1 方案一硬件结构框图 2.1.1 方案二 在方案二中，采用了温度传感器AD590对环境进行测温，再由AD0809进行模数转换，其他部分与方案一相同。方案硬件结构框图如图2.2所示。 图2.2 方案二硬件结构框图 2.2方案比较 经过理论分析和实际测试，发现两种方案都可以实现相同的功能。在方案一中，温度传感器DS18B20将温度信号直接输入单片机，单片机将实际温度与设定温度范围相比较，当温度温度超出设定范围进行报警并操作外设进行调控。而在方案二中，温度传感器AD590将检测到的温度信号经过模数转换器AD0809转换，然后输入给单片机AT89C52，其也具有显示实时温度并监控报警的功能。 2.3方案选择 在方案二中，采用 “AD590+AD0809”的温度检测模块，使得检测效率没有直接输出数值信号的DB18B20温度传感器高，精度不如DS18B20高，实际成本也高于DS18B20。而在方案一中，实现了对于温度的精确设定，可以精确到一摄氏度。 综上所述，从电路设计的难易程度，成本和人性化等方面看，方案一明显优于方案二，所以我选择了方案一作为自己的设计方案。  3单元模块设计 3.1 单元模块功能及电路设计 3.1.1 单片机最小系统模块 一个典型的单片机最小系统一般由时钟电路，复位电路，外部扩展接口等部分组成。如图3.1所示为本系统单片机最小系统。 图3.1 单片机最小系统 时钟源电路：单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。通常在引脚XTAL1和XTAL2间C1，C2，C3。根据情况可以选择12MHz或24MHz等频率的石英晶体，本系统为了使得串口通信时比较容易分频成常见的波特率MHz的石英晶体，而补偿电容通常选择10到30pF左右的电容。 复位电路：本单片机最小系统采用手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。复位是完成单片机内电路的初始化，使单片机从一种确定的状态开始工作。 单片机的复位引脚RST保持两个时钟周期的高电平将使单片机复位，复位后片内各寄存器的状态如表3.1所示。 表3.1复位