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摘 要

仓库的温湿度是农产品安全存储的重要参数，一旦控制不当，很容易引起仓库粮食潮湿，发霉等一系列的问题，直接影响到库存的质量。本课题运用单片机技术，以AT89C51为核心，主要从硬件和软件方面对仓库温湿度监测系统进行设计。硬件部分主要包括控制电路、温湿度检测电路、显示电路、报警电路等。重点介绍了ADC0809转换器、温湿度检测器的功能、工作原理以及与单片机的接口。软件部分主要是对温度、湿度传感器数据采集模块、报警模块等运行程序进行设计。该系统将温度和湿度传感器检测到的信号经变换后传送至单片机，通过显示器显示，并与设定值比较，超过限值时报警。该系统的实现为仓库环境高效率、高精度的自动化控制奠定基础。

关键词：仓库，温湿度监测，单片机AT89C51，A/D转换器

Abstract：The temperature and humidity of warehouse are important parameters for the safety of agricultural products’ storage.If not taken under control, it will easily cause a series of problems which make the grain in damp or mold.Even it will influence the quality of inventory directly. This subject built on the center of AT89C51 applies the Microcontroller technology to design the warehouse temperature and humidity monitoring system on both hardware, which includes control circuit, temperature and humidity detection circuit, display circuit, alarm circuit and so forth, and software aspects.This article put the most emphasis on the function, operating principle of ADC0809 converter, Temperature and Humidity detector and Micro-controller’s connector. To the part of software, it mainly introduced the thought of design for Operational Procedure of Humidity sensor data acquisition module and alarm module. This system can transmit the temperature and humidity sensor’s signal which converts by A/D converter to the Micro-controller and compare the output with the setted value, if it exceeds the limit, then alarm. The implementation of the system successfully build up the foundation of high efficiency of the warehouse management and high precision automatic control.

Keywords: granary, temperature and humidity, Microcomputer AT89C51, A/D converter

目 录

1 引言 4

1.1 选题背景及现状 4

1.2 课题研究的意义 5

2 硬件电路的设计 5

2.1 硬件电路工作原理 5

2.2 传感器的选择 6

2.2.1 温度传感器的选择 6

2.2.2 湿度传感器的选择 7

2.3 AT89C51单片机 9

2.3.1 AT89C51单片机的介绍 9

2.3.2 单片机引脚 9

2.3.3 时钟与复位电路 10

2.4 A/D转换器 10

2.5 显示模块和报警电路 12

2.5.1 显示模块的选择 12

2.5.2 报警电路的设计 13

3 软件设计部分 14

3.1 温度传感器设计流程 14

3.2 湿度传感器设计流程 15

3.3 报警电路的设计流程 15

3.4 温湿度监测系统的主程序 16

4 软件调试与系统测试 17

4.1 软件调试 17

4.2 系统测试结果 18

结 论 19

参 考 文 献 20

致 谢 21

1 引言

民以食为天，粮食是一个国家的根本，特别是对于像我们这样一个人口大国来说，粮食更是稀贵。但就目前仓库温湿度环境的监测而言，大多数仍采用传统的方式，如：干湿度表，双金属式测量计，但主要是以人工形式定量，难免会存在这很大的误差。随着科技的不断进步和发展，单片机技术已广泛应用于生活的各个领域，逐渐发展为一种比较成熟的技术。

科学合理的仓库是当今物资储存的一项重要任务，粮食的储存听似简单，但是实际操作起来会复杂很多。粮食的储存需要在合适的温度和湿度环境中，若稍有不当，物资将会受潮至发霉或者生虫，从而直接影响了其固有的价值。粮食的监测技术必然是保障粮食的安全储藏的关键技术之一。

粮食的储存最根本的是有效的控制其温度与湿度的变化，运用单片机技术实现对粮仓温湿度进行监控，提高生产效率，增强粮仓内存储安全，实现自动化和智能化。

1.1 选题背景及现状

如下是目前我国粮食的管理和储存存在的问题以及设计监测系统的必要性：

1）大多数粮食储存环境的监测仍然使用传统的方法，如：干湿度表，双金属式测量计等，对于达不到标准的，采用降温或者通风去湿。但是，这种方法费时费力，效率低。特别是每年7、8月份梅雨季节，湿度较高，仓库的粮食容易发生霉变或者发酵。

2）控制仓库的温度可使粮食处于适宜的温度环境，如果只通过人工操作，具有很大的难度。大多数的微生物的生长和繁殖需要一定的温度环境，达到它所需的生存环境就可能有效的生存和繁殖，因而要求仓库的温度必须避开微生物的生长和繁殖的有效温度环境。

随着计算机软件和传感器技术的迅速发展，温湿度监测技术已在工农业生产、气象、环保等很多领域得到了广泛的应用。特别是在仓库温湿监测控制方面有了显著的进展，准确的测量出当前环境的温湿度值起着关键的作用。防潮防霉是仓库工作中的重要内容，是衡量管理质量的参数之一。我国不断吸收国外先进经验和技术，对推动仓库温度湿度自动检测产生了较为积极的作用，但由于耗资较大，未能达到很好的效果。据不完全统计，2013年中国粮食由于温湿度控制不当，导致我国每年因霉变造成的粮食产后损失高达2100万吨，占全国粮食总产量的4.2%。

1.2 课题研究的意义

粮食的安全储藏是防备战争、灾难的重要物资，对于仓库温度和湿度的检测，大部分地区还是通过人工测量的方法，其误差大，效率低。影响粮食储藏的主要参数是温度和湿度。粮食在储藏过程中，含水量在12%以下则为安全状态，一旦含水量超过20%，温度和湿度参数值都会明显升高，造成大面积的变质。因此设计一款智能化、自动化的监测系统是很有必要的。

2 硬件电路的设计

2.1 硬件电路工作原理

本文设计的硬件电路主要由温度传感器电路、湿度传感器电路、A/D转换器、显示模块以及报警电路组成。硬件电路系统框图如图2.1所示。

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