一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、下位機(jī)控制模塊和外圍設(shè)備，所述外圍設(shè)備將數(shù)據(jù)信息傳輸給下位機(jī)控制模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)通過RS485通信接口與上位機(jī)監(jiān)控模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，再向用戶發(fā)送信息，用戶對設(shè)備進(jìn)行操作處理。本發(fā)明結(jié)合單片機(jī)技術(shù)設(shè)計了一種穩(wěn)定性高、成本低的溫、濕度智能控制系統(tǒng)，采用上、下位機(jī)控制結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)全方位智能化的倉庫管理控制系統(tǒng)。
【專利說明】一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種監(jiān)測系統(tǒng)，尤其涉及一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，屬于單片機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]溫、濕度控制廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活中，對于農(nóng)產(chǎn)品種子來說，對環(huán)境溫度與濕度有著比較嚴(yán)格的要求。人們通常使用溫度計、濕度計來測量倉庫的溫度和濕度，通過人工加熱、加濕、通風(fēng)和降溫等方法來控制倉庫的溫、濕度，這種方法不但控制精度低、實時性差，而且操作人員的勞動強(qiáng)度大。同時溫度與相對濕度的大幅度變化可能導(dǎo)致種子大范圍腐爛或者影響種子的發(fā)芽率，從而帶來極大的經(jīng)濟(jì)及財產(chǎn)損失。因此，保持適宜的倉庫溫度、濕度對保證農(nóng)產(chǎn)品種子存儲質(zhì)量十分重要。目前市場上的各種溫度控制設(shè)備大多只能根據(jù)簡單的溫度變化規(guī)律制定控制算法，系統(tǒng)擴(kuò)展性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題提供了一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，采用上、下位機(jī)控制結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)全方位智能化的倉庫管理控制系統(tǒng)。
[0004]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案:一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、下位機(jī)控制模塊和外圍設(shè)備，所述外圍設(shè)備還包括RS485通信模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴(kuò)展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、濕度控制模塊、報警模塊和備用模塊，所述溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴(kuò)展通用接口、LCD顯示模塊、 溫度控制模塊、濕度控制模塊、報警模塊和備用模塊的輸出端連接下位機(jī)控制模塊的輸入端，下位機(jī)控制模塊通過RS485通信模塊與上位機(jī)監(jiān)控模塊通?目。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用模糊控制算法非常適合大型倉庫中多點(diǎn)溫度和濕度的檢測與控制，具有可靠性高、成本低廉、能耗低、反應(yīng)靈敏、以及可擴(kuò)展性好等特點(diǎn)；該設(shè)備具備一定的通用性，經(jīng)過簡單的改進(jìn)，就能服務(wù)于國防工業(yè)、農(nóng)業(yè)等生產(chǎn)上的各個方面。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖；
圖2為溫度檢測模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對發(fā)明的技術(shù)方案實現(xiàn)方法進(jìn)行說明:圖1中，一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、下位機(jī)控制模塊和外圍設(shè)備，所述外圍設(shè)備還包括RS485通信模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴(kuò)展通用接口、IXD顯示模塊、溫度控制模塊、濕度控制模塊、報警模塊和備用模塊，所述溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴(kuò)展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、濕度控制模塊、報警模塊和備用模塊的輸出端連接下位機(jī)控制模塊的輸入端，下位機(jī)控制模塊通過RS485通信模塊與上位機(jī)監(jiān)控模塊通信。
[0008]本系統(tǒng)可以通過鍵盤設(shè)定模塊或者上位機(jī)下裝模塊進(jìn)行系統(tǒng)給定值的設(shè)置來調(diào)整倉庫溫、濕度控制范圍。溫度、濕度檢測模塊將倉庫內(nèi)的溫、濕度信息傳到單片機(jī)，單片機(jī)根據(jù)實際情況發(fā)出控制信號驅(qū)動控制模塊進(jìn)行相應(yīng)操作，同時將當(dāng)前信息存儲到單片機(jī)相應(yīng)內(nèi)存單元中并上傳數(shù)據(jù)到上位機(jī)顯示及保存。當(dāng)溫度或者濕度超過設(shè)定的范圍上下限時，控制器將會啟動或者停止相應(yīng)設(shè)備來調(diào)整環(huán)境濕度和溫度，同時將各種調(diào)整信息在LCD上顯示并發(fā)出報警信號?？刂菩畔⑼瑫r在上位機(jī)顯示并報警，建立控制日志保存。另外還可以設(shè)計一些通用接口，為以后設(shè)備功能擴(kuò)展提供方便。
[0009]此系統(tǒng)下位機(jī)采用模塊化設(shè)計，由AT 89S51主控芯片，溫、濕度檢測模塊，輸出控制模塊，鍵盤輸入模塊，IXD顯示模塊，上下位機(jī)通信模塊等幾部分組成。溫、濕度檢測模塊使用數(shù)字溫度傳感器DS18B20測量倉庫的溫度，使用溫、濕度傳感器SHTll測量濕度。輸出控制模塊的控制信號由單片機(jī)控制器提供，通過光電隔離器傳送信號到繼電器控制各執(zhí)行電機(jī)動作來調(diào)節(jié)倉庫的溫、濕度。單片機(jī)的P2.0~P2.4接口分別作為驅(qū)動空調(diào)加熱制冷、循環(huán)風(fēng)機(jī)、排濕窗風(fēng)門的I/ O接口。
[0010]在I/ O接口輸出電平為O時，Kl開關(guān)斷開，相應(yīng)執(zhí)行電機(jī)不工作；在I/ O接口輸出電平為I時，光電隔離器輸出信號使Kl開關(guān)閉合，相應(yīng)執(zhí)行電機(jī)工作。鍵盤和通信模塊采用查詢方式實現(xiàn)對控制系統(tǒng)的設(shè)置，從而達(dá)到對系統(tǒng)溫、濕度值和其限定范圍的及時調(diào)節(jié)。如果出現(xiàn)異常情況，設(shè)備將立即通過RS 485將事件傳送給遠(yuǎn)程主機(jī)，發(fā)出報警信號。如圖2所示，此系統(tǒng)的溫度檢測模塊根據(jù)倉庫面積的大小可增加多處檢測點(diǎn)，而數(shù)字溫度傳感器DS18B20就具有支持多點(diǎn)組網(wǎng)的功能，可將多個DS18B20并連在惟一的
三線上，實現(xiàn)多點(diǎn)溫度檢測，其測溫范圍為-55、125 ，固有測溫分辨率為0.5 ，工作電源為DC 3~5 V,測量結(jié)果以9-12位數(shù)字量的方式串行傳送。
[0011]濕度測量模塊為了節(jié)省控制器I/ O接口并方便以后的芯片功能擴(kuò)展，采用SHT11溫、濕度傳感器。此傳感器是高度集成，將溫度感測、濕度感測、信號變換、A/ D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個芯片上，提供二線數(shù)字串行接口 SCK和DAT Α，接口簡單，支持CRC傳輸校驗，傳輸可靠性高，測量精確度高，由于同時集成溫、濕度傳感器，可以提供溫度補(bǔ)償?shù)臐穸葴y量值和高質(zhì)量的露點(diǎn)計算功能。SHT 11可通過DA TA數(shù)據(jù)總線直接輸出數(shù)字量濕度值。該濕度值稱為相對濕度！，需要進(jìn)行線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后才能得到較為準(zhǔn)確的濕度值。由于相對濕度數(shù)字輸出特性呈一定的非線性，因此為了補(bǔ)償濕度傳感器的非線性，可按下式修正濕度值:
H 11 JiiiRir = Ci + X SOKii 十 1.h X SOmi
式中:RH linear為經(jīng)過線性補(bǔ)償后的濕度值；SORH為相對濕度測量值；Cl，C2，CS為線性補(bǔ)償系數(shù)。
[0012]輸出驅(qū)動控制模塊通過控制芯片產(chǎn)生電信號，控制相應(yīng)的設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)或者停止，實現(xiàn)倉庫溫度和濕度的自動調(diào)節(jié)。當(dāng)檢測到的溫度和濕度值大于或小于設(shè)定值時，報警模塊同時會發(fā)生報警信號通知用戶注意當(dāng)前狀況，必要時需采取相應(yīng)人工措施。
【權(quán)利要求】
1.一種基于單片機(jī)的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機(jī)監(jiān)控模塊、下位機(jī)控制模塊和外圍設(shè)備，其特征在于，所述外圍設(shè)備還包括RS485通信模塊、溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴(kuò)展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、濕度控制模塊、報警模塊和備用模塊，所述溫度檢測模塊、濕度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴(kuò)展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、濕度控制模塊、報警模塊和備用模塊的輸出端連接下位機(jī)控制模塊的輸入端，下位機(jī)控制模塊通過RS485通信模塊與上位機(jī)監(jiān)控模塊通信。
【文檔編號】G05D27/02GK103513680SQ201210220172
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】俞驥 申請人:俞驥