一種基於單片機的超聲波監測系統的製作方法
2023-10-22 05:48:27
一種基於單片機的超聲波監測系統的製作方法
【專利摘要】本發明公布了一種基於單片機的超聲波監測系統，包括上位機監控模塊、下位機控制模塊和外圍設備，所述外圍設備將數據信息傳輸給下位機控制模塊進行數據處理，處理後的數據通過RS485通信接口與上位機監控模塊進行數據交換，再向用戶發送信息，用戶對設備進行操作處理。本發明結合單片機技術設計了一種穩定性高、成本低的溫、溼度智能控制系統，採用上、下位機控制結構，實現全方位智能化的倉庫管理控制系統。
【專利說明】一種基於單片機的超聲波監測系統【技術領域】
[0001]本發明涉及一種監測系統，尤其涉及一種基於單片機的超聲波監測系統，屬於單片機控制【技術領域】。
【背景技術】
[0002]溫、溼度控制廣泛應用於人們的生產和生活中，對於農產品種子來說，對環境溫度與溼度有著比較嚴格的要求。人們通常使用溫度計、溼度計來測量倉庫的溫度和溼度，通過人工加熱、加溼、通風和降溫等方法來控制倉庫的溫、溼度，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。同時溫度與相對溼度的大幅度變化可能導致種子大範圍腐爛或者影響種子的發芽率，從而帶來極大的經濟及財產損失。因此，保持適宜的倉庫溫度、溼度對保證農產品種子存儲質量十分重要。目前市場上的各種溫度控制設備大多只能根據簡單的溫度變化規律制定控制算法，系統擴展性較差。
【發明內容】
[0003]本發明為解決上述技術問題提供了一種基於單片機的超聲波監測系統，採用上、下位機控制結構，實現全方位智能化的倉庫管理控制系統。
[0004]本發明為實現上述目的，採用如下技術方案:一種基於單片機的超聲波監測系統，包括上位機監控模塊、下位機控制模塊和外圍設備，所述外圍設備還包括RS485通信模塊、溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、溼度控制模塊、報警模塊和備用模塊，所述溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴展通用接口、LCD顯示模塊、 溫度控制模塊、溼度控制模塊、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控模塊通?目。
[0005]本發明的有益效果是:本發明採用模糊控制算法非常適合大型倉庫中多點溫度和溼度的檢測與控制，具有可靠性高、成本低廉、能耗低、反應靈敏、以及可擴展性好等特點；該設備具備一定的通用性，經過簡單的改進，就能服務於國防工業、農業等生產上的各個方面。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0006]圖1為系統結構原理圖；
圖2為溫度檢測模塊電路圖。
【具體實施方式】
[0007]下面結合附圖對發明的技術方案實現方法進行說明:圖1中，一種基於單片機的超聲波監測系統，包括上位機監控模塊、下位機控制模塊和外圍設備，所述外圍設備還包括RS485通信模塊、溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴展通用接口、IXD顯示模塊、溫度控制模塊、溼度控制模塊、報警模塊和備用模塊，所述溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、溼度控制模塊、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控模塊通信。
[0008]本系統可以通過鍵盤設定模塊或者上位機下裝模塊進行系統給定值的設置來調整倉庫溫、溼度控制範圍。溫度、溼度檢測模塊將倉庫內的溫、溼度信息傳到單片機，單片機根據實際情況發出控制信號驅動控制模塊進行相應操作，同時將當前信息存儲到單片機相應內存單元中並上傳數據到上位機顯示及保存。當溫度或者溼度超過設定的範圍上下限時，控制器將會啟動或者停止相應設備來調整環境溼度和溫度，同時將各種調整信息在LCD上顯示並發出報警信號。控制信息同時在上位機顯示並報警，建立控制日誌保存。另外還可以設計一些通用接口，為以後設備功能擴展提供方便。
[0009]此系統下位機採用模塊化設計，由AT 89S51主控晶片，溫、溼度檢測模塊，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、溼度檢測模塊使用數字溫度傳感器DS18B20測量倉庫的溫度，使用溫、溼度傳感器SHTll測量溼度。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行電機動作來調節倉庫的溫、溼度。單片機的P2.0~P2.4接口分別作為驅動空調加熱製冷、循環風機、排溼窗風門的I/ O接口。
[0010]在I/ O接口輸出電平為O時，Kl開關斷開，相應執行電機不工作；在I/ O接口輸出電平為I時，光電隔離器輸出信號使Kl開關閉合，相應執行電機工作。鍵盤和通信模塊採用查詢方式實現對控制系統的設置，從而達到對系統溫、溼度值和其限定範圍的及時調節。如果出現異常情況，設備將立即通過RS 485將事件傳送給遠程主機，發出報警信號。如圖2所示，此系統的溫度檢測模塊根據倉庫面積的大小可增加多處檢測點，而數字溫度傳感器DS18B20就具有支持多點組網的功能，可將多個DS18B20並連在惟一的
三線上，實現多點溫度檢測，其測溫範圍為-55、125 ，固有測溫解析度為0.5 ，工作電源為DC 3~5 V,測量結果以9-12位數字量的方式串行傳送。
[0011]溼度測量模塊為了節省控制器I/ O接口並方便以後的晶片功能擴展，採用SHT11溫、溼度傳感器。此傳感器是高度集成，將溫度感測、溼度感測、信號變換、A/ D轉換和加熱器等功能集成到一個晶片上，提供二線數字串行接口 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，由於同時集成溫、溼度傳感器，可以提供溫度補償的溼度測量值和高質量的露點計算功能。SHT 11可通過DA TA數據總線直接輸出數字量溼度值。該溼度值稱為相對溼度！，需要進行線性補償和溫度補償後才能得到較為準確的溼度值。由於相對溼度數字輸出特性呈一定的非線性，因此為了補償溼度傳感器的非線性，可按下式修正溼度值:
H 11 JiiiRir = Ci + X SOKii 十 1.h X SOmi
式中:RH linear為經過線性補償後的溼度值；SORH為相對溼度測量值；Cl，C2，CS為線性補償係數。
[0012]輸出驅動控制模塊通過控制晶片產生電信號，控制相應的設備運轉或者停止，實現倉庫溫度和溼度的自動調節。當檢測到的溫度和溼度值大於或小於設定值時，報警模塊同時會發生報警信號通知用戶注意當前狀況，必要時需採取相應人工措施。
【權利要求】
1.一種基於單片機的超聲波監測系統，包括上位機監控模塊、下位機控制模塊和外圍設備，其特徵在於，所述外圍設備還包括RS485通信模塊、溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、溼度控制模塊、報警模塊和備用模塊，所述溫度檢測模塊、溼度檢測模塊、鍵盤輸入模塊、擴展通用接口、LCD顯示模塊、溫度控制模塊、溼度控制模塊、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 優先權日:2012年6月28日
【發明者】俞驥 申請人:俞驥