一種基于單片機的超聲波監(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的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機監(jiān)控模塊、下位機控制模塊和外圍設(shè)備，所述外圍設(shè)備將數(shù)據(jù)信息傳輸給下位機控制模塊進行數(shù)據(jù)處理，處理后的數(shù)據(jù)通過RS485通信接口與上位機監(jiān)控模塊進行數(shù)據(jù)交換，再向用戶發(fā)送信息，用戶對設(shè)備進行操作處理。本發(fā)明結(jié)合單片機技術(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的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，屬于單片機控制【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度大。同時溫度與相對濕度的大幅度變化可能導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的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，采用上、下位機控制結(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:一種基于單片機的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機監(jiān)控模塊、下位機控制模塊和外圍設(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控制模塊的輸入端，下位機控制模塊通過RS485通信模塊與上位機監(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、以及可擴展性好等特點；該設(shè)備具備一定的通用性，經(jīng)過簡單的改進，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)方法進行說明:圖1中，一種基于單片機的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機監(jiān)控模塊、下位機控制模塊和外圍設(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控制模塊的輸入端，下位機控制模塊通過RS485通信模塊與上位機監(jiān)控模塊通信。
[0008]本系統(tǒng)可以通過鍵盤設(shè)定模塊或者上位機下裝模塊進行系統(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，單片機根據(jù)實際情況發(fā)出控制信號驅(qū)動控制模塊進行相應(yīng)操作，同時將當前信息存儲到單片機相應(yīng)內(nèi)存單元中并上傳數(shù)據(jù)到上位機顯示及保存。當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。控制信息同時在上位機顯示并報警，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)備功能擴展提供方便。
[0009]此系統(tǒng)下位機采用模塊化設(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)行電機動作來調(diào)節(jié)倉庫的溫、濕度。單片機的P2.0~P2.4接口分別作為驅(qū)動空調(diào)加熱制冷、循環(huán)風機、排濕窗風門的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將事件傳送給遠程主機，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，而數(shù)字溫度傳感器DS18B20就具有支持多點組網(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，可以提供溫度補償?shù)臐穸葴y量值和高質(zhì)量的露點計算功能。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！，需要進行線性補償和溫度補償后才能得到較為準確的濕度值。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)過線性補償后的濕度值；SORH為相對濕度測量值；Cl，C2，CS為線性補償系數(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)備運轉(zhuǎn)或者停止，實現(xiàn)倉庫溫度和濕度的自動調(diào)節(jié)。當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】
1.一種基于單片機的超聲波監(jiān)測系統(tǒng)，包括上位機監(jiān)控模塊、下位機控制模塊和外圍設(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控制模塊的輸入端，下位機控制模塊通過RS485通信模塊與上位機監(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