远程仓库湿度检测系统22.pptx

18.仓库湿度检测系统答辩人：张治中学 号：K031341725指导老师：黄勇18.1 远程仓库湿度检测系统的背景介绍现代化的仓库，为了避免出现湿度过高导致存储物发霉、腐烂变质的情况，需要对当前仓库的湿度状态进行检测，并且将对应的检测结果发送到远程控制中心，以供管理人员进行参考，以便进行开门、开窗、加温、除湿等操作。远程仓库湿度检测系统可以实时监控仓库当前的湿度状态，既可以在仓库现场显示当前的湿度数据，还可以将该数据通过相应的传输通道送到远程监控中心。18.2 远程仓库湿度检测系统的设计思路软件设计设计思路硬件设计远程仓库湿度检测系统18.2.1远程仓库湿度检测系统的工作流程18.2.1 远程仓库湿度检测系统的工作流程18.2.2 远程仓库湿度检测系统的需求分析设计远程仓库湿度检测系统，需要考虑以下几方面的内容：（1）51单片机如何获得当前的湿度数据；（2）使用何种显示模块来显示当前的湿度数据；（3）使用何种通信介质和通信协议来进行数据传输；（4）需要设计合适的单片机软件。18.2.3 远程仓库湿度检测系统的工作原理远程仓库湿度检测系统使用一个湿度传感器采集当前的湿度数据，然后使用串口通过相应的串行通信网络将数据送出。18.3 远程仓库湿度检测系统的硬件设计18.3.1远程仓库湿度监测系统的硬件模块远程仓库湿度检测系统的硬件模块如图18.2所示,其说明如下：(1)51单片机:远程仓库湿度监控系统的核心控制器,(2)湿度传感器:将当前的度数据转换为数字量的器件，(3)显示模块:显示当前湿度数据的模块，(4)串口通信模块:用于远程传输数据。18.3.2远程仓库湿度监测系统的电路程仓传器度监测系烧的电路如图18.3所示,51单片机使用P0端作为1602液晶的数据端口,P2.0和P2.2作为相应的控制引脚;使用P2.4和P2.5引脚扩展一片湿度测量芯片SHT11用于测量当前的湿度信息;使用MAX487作为RS-485通信协议芯片连接在串行端口来传输相应的数据。18.3.3硬件模块基础—湿度传感器SHT11SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片,其主要特点如下(1)集成度高,其集成了温度感测、湿度感测、信号变换、A/D转换和加热器等功能(2)提供二线数字串行接口,接口简单,支持CRC传输校验,传输可靠性高(3)测量精度可通过编程调节。(4)测量精确度高,由于同时集成温湿度传感器,可以提供温度补偿的湿度测量值和高质量的露点计算功能.(5)有防水设计,可以将元器件放入水中测量,图18.4是SHT11的引脚封装结构,其详细说明如下: (1)SCK:时钟引脚(2)DATA:数据引脚,注意:图18.4中没有显示电源和地信号,其中电源的工作电压范围是2.4~5.5v.图18.5是SHT11的内部结构示意图,其由温度传感器、湿度传感器、运算放大器、A/D换器、校准寄存器、二线串行数字接口和CRC校验模块组成SHT11使用一个非标准的二线制串行接口和51单片机进行通信，其中SCK为时钟线,DATA为数据线。在开始进行数据通信之前,单片机需要用一组“启动传输”时序表示数据传输的启动,如图18.6所示,当SCK时钟为高电平时,DATA翻转为低电平；紧接着SCK变为低电平,随后又变为高电平；在SCK时钟为高电平时，DATA再次翻转为高电平。SHT11的读写时序如图18.7所示,主机发出启动命令,随后发出一个后续8位命令码,该命令码包含3个地址位(芯片设定地址为000)和5个命令位；发完命令码，将DATA总线设为输入状态,等待SHT11的响应:SHT11接收到上述地址和命令码后,在第8个时钟下降沿，将DATA下拉为低电平,作为从机的ACK:在第9个时钟下降沿之后,从机释放DATA(恢复高电平)总线:释放总线后,从机开始测量当前湿度,测量结束后,再将DATA总线拉为低电平;主机检测到DATA总线被拉低后,得知湿度测量已经结束,给出SCK时钟信号;从机在第8个时钟下降沿,先输出高字节数据:在第9个时钟下降沿,主机将DATA总线拉低,作为ACK信号,然后释放总线DATA在随后8个SCK周期下降沿,从机发出低字节数据:接下来的SCK下降沿,主机再次将DATA总线拉低,作为接收数据的ACK信号:最后8个SCK下降沿从机发出CRC校验数据,主机不予应答(NACK)则表示测量结束两个重要的公式：18.3.4硬件模块基础—RS-485芯片MA487使用RS-485进行远距离范围内的数据通信,其核心思想是使用差分电平来提供聚动能力以达到长距离传输的目的,MAX487是一个RS484通信协议标准的接口器件在Rs-485接口标准中,只要用A、B两根输出引脚即可完成点对点以及多点对多点的数据交换, 图18.8所示是多点对多点系统使用MAX487进行符合R