基于80C52的倉庫溫濕度監測系統

朱高陽 孫彤彤

【摘要】針對倉庫溫度與濕度的日常監測工作，該設計以STC80C52為核心，將溫濕度傳感器采集到的數據進行實時存儲，并發送給上位機，上位機能夠顯示單片機的工作狀態并能對數據進行分析。當溫濕度達到一定值時，報警系統給予提示。

【關鍵詞】溫濕度;單片機;報警

1.背景及意義

防潮、防火災是倉庫日常工作的重要內容，是衡量倉庫作用的重要指標。它直接關系到倉庫內存放物品的使用壽命和質量。為了保證倉庫日常工作的順利進行，使其能更好的為我們服務，關鍵是加強倉庫內溫度與濕度的監測工作。

目前傳統的倉庫在實際使用中暴露了很多隱患，例如濕度過低或過高時只靠人工感知不出，發生火災時人們未能及時發現。因此，設計一個操作方便、功能完善、工作可靠的溫濕度監控系統，對提高設備的工作效率、降低事故率有積極作用。隨著電子技術在我國的飛速發展，倉庫系統由原來的簡單化、人工化向智能化發展已成為必要趨勢。

2.系統總體設計

此次研究的倉庫溫濕度監測系統由溫濕度傳感器、單片機、存儲模塊、通信模塊、LED顯示以及報警電路模塊組成。其中溫濕度傳感器主要是利用其特性隨時檢測外界溫度及濕度，做到隨時監控;存儲模塊采用AT24c64芯片，實時存儲由單片機發送來的數據。USB通信轉RS232通信，用于將數據傳遞給上位機。紅外通信能對單片機進行控制相當于按鍵，且支持上位機通信。上位機能接收溫濕度數據，且能夠顯示單片機的工作狀態并能對數據進行分析。LED顯示可以讓我們更直觀的看到單片機反映給我們的信息。報警電路模塊則能在溫度濕度達到一定值的時候給予提示。

圖1 系統總體設計電路圖

3.系統硬件設計

3.1 溫濕度傳感器

本系統采用DHT11數字溫濕度傳感器，是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。

圖2 溫濕度采集電路

因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產品為4針單排引腳封裝，連接方便。

3.2 存儲模塊

圖3 AT24C64模塊電路

本系統采用AT24C64芯片。ATMEL的24C64，存儲位是64K位也就是說可以存儲8K（8192）字節，它支持1.8V～5V電源，可以擦寫一百萬次，數據可以保持一百年，使用5V電源時時鐘可以達到400KHz，并且有多種封裝進行選擇。另外本系統也支持SD卡存儲。

3.3 紅外接收模塊

紅外線通信是目前使用很廣泛的一種通信方式，其具有體積小、功耗低、功能強、成本低的特點。即使在有輻射、有粉塵的環境下，采用紅外線遙控不僅可靠而且可以有效的隔離電氣干擾。在該系統中，能對單片機進行控制相當于按鍵，且支持上位機通信。

圖4 紅外接收電路

圖5 主程序流程圖

4.軟件設計

主程序的設計流程圖如圖5所示，首先對單片機進行初始化，對溫濕度開關設置，包括是否開啟溫濕度檢測功能，若不開啟，電源不給器件供電，否則供電（節電要求）;溫濕度范圍設置，在該范圍內蜂鳴器不報警;存儲時間段設置，每隔多長時間進行一次存儲數據;存儲模式，選擇使用24C64存儲數據還是用SD卡存數數據;顯示模式，顯示器常亮或亮一段時間后變暗。然后對溫濕度進行檢測，如果不在設定范圍之內，進行報警，直到倉庫內溫濕度在設定范圍內即停止報警。

部分程序：

#ifndef _at24c64_h_

#define _at24c64_h_

#include

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit sda_24c64 = P1^5; //24c64定義數據線

sbit scl_24c64 = P1^6; //24c64定義時鐘線

void Delay_xus（uint i）; //（16+9*i）us（51）

void Delay_100us（）; //（16+9*i）us（51）

void Delay_100ms（）; //（16+9*i）us（51）

void start_24c64（）; //開啟iic

void stop_24c64（）; //停止iic

void ask_24c64（）; //寫數據應答，第九個脈沖sda_24c64為低，則24c64成功接受數據

void writebyte_24c64（uchar data_to_24c64）; //寫入數據

uchar readbyte_24c64（uchar ack）; //ack應答位，ack=1，MCU不應答（不繼續接受數據）

void write_o_data_24c64（uchar addH，uchar addL，uchar data_24c64）; //寫入單個數據

uchar read_o_data_24c64（uchar addH，uchar addL）; //讀出單個數據

void write_m_data_24c64（uchar addH，uchar addL，uchar *m_data_24c64，uchar n）; //從某地址開始連續多字節寫入

void read_m_data_24c64（uchar addH，uchar addL，uchar *m_data_from_24c64，uchar n）; //從某地址開始連續讀取n個數據

#endif

5.結語

本系統可以精確的監測到倉庫內部的溫度濕度變化，通過系統內部的處理，當倉庫內溫度濕度達到設定值的時候，系統將自動報警，當相關人員采取相應措施使溫度濕度到達正常范圍內后，警報消除。本系統不僅能做好倉庫內溫度與濕度的監測工作，還造價低廉、使用方便并且測量準確，可廣泛應用于生活中，具有很好的應用前景。

參考文獻

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