基于80C52的仓库温湿度监测系统

朱高阳 孙彤彤

【摘要】针对仓库温度与湿度的日常监测工作，该设计以STC80C52为核心，将温湿度传感器采集到的数据进行实时存储，并发送给上位机，上位机能够显示单片机的工作状态并能对数据进行分析。当温湿度达到一定值时，报警系统给予提示。

【关键词】温湿度;单片机;报警

1.背景及意义

防潮、防火灾是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库作用的重要指标。它直接关系到仓库内存放物品的使用寿命和质量。为了保证仓库日常工作的顺利进行，使其能更好的为我们服务，关键是加强仓库内温度与湿度的监测工作。

目前传统的仓库在实际使用中暴露了很多隐患，例如湿度过低或过高时只靠人工感知不出，发生火灾时人们未能及时发现。因此，设计一个操作方便、功能完善、工作可靠的温湿度监控系统，对提高设备的工作效率、降低事故率有积极作用。随着电子技术在我国的飞速发展，仓库系统由原来的简单化、人工化向智能化发展已成为必要趋势。

2.系统总体设计

此次研究的仓库温湿度监测系统由温湿度传感器、单片机、存储模块、通信模块、LED显示以及报警电路模块组成。其中温湿度传感器主要是利用其特性随时检测外界温度及湿度，做到随时监控;存储模块采用AT24c64芯片，实时存储由单片机发送来的数据。USB通信转RS232通信，用于将数据传递给上位机。红外通信能对单片机进行控制相当于按键，且支持上位机通信。上位机能接收温湿度数据，且能够显示单片机的工作状态并能对数据进行分析。LED显示可以让我们更直观的看到单片机反映给我们的信息。报警电路模块则能在温度湿度达到一定值的时候给予提示。

图1 系统总体设计电路图

3.系统硬件设计

3.1 温湿度传感器

本系统采用DHT11数字温湿度传感器，是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。

图2 温湿度采集电路

因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装，连接方便。

3.2 存储模块

图3 AT24C64模块电路

本系统采用AT24C64芯片。ATMEL的24C64，存储位是64K位也就是说可以存储8K（8192）字节，它支持1.8V～5V电源，可以擦写一百万次，数据可以保持一百年，使用5V电源时时钟可以达到400KHz，并且有多种封装进行选择。另外本系统也支持SD卡存储。

3.3 红外接收模块

红外线通信是目前使用很广泛的一种通信方式，其具有体积小、功耗低、功能强、成本低的特点。即使在有辐射、有粉尘的环境下，采用红外线遥控不仅可靠而且可以有效的隔离电气干扰。在该系统中，能对单片机进行控制相当于按键，且支持上位机通信。

图4 红外接收电路

图5 主程序流程图

4.软件设计

主程序的设计流程图如图5所示，首先对单片机进行初始化，对温湿度开关设置，包括是否开启温湿度检测功能，若不开启，电源不给器件供电，否则供电（节电要求）;温湿度范围设置，在该范围内蜂鸣器不报警;存储时间段设置，每隔多长时间进行一次存储数据;存储模式，选择使用24C64存储数据还是用SD卡存数数据;显示模式，显示器常亮或亮一段时间后变暗。然后对温湿度进行检测，如果不在设定范围之内，进行报警，直到仓库内温湿度在设定范围内即停止报警。

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定义数据线

sbit scl_24c64 = P1^6; //24c64定义时钟线

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（）; //开启iic

void stop_24c64（）; //停止iic

void ask_24c64（）; //写数据应答，第九个脉冲sda_24c64为低，则24c64成功接受数据

void writebyte_24c64（uchar data_to_24c64）; //写入数据

uchar readbyte_24c64（uchar ack）; //ack应答位，ack=1，MCU不应答（不继续接受数据）

void write_o_data_24c64（uchar addH，uchar addL，uchar data_24c64）; //写入单个数据

uchar read_o_data_24c64（uchar addH，uchar addL）; //读出单个数据

void write_m_data_24c64（uchar addH，uchar addL，uchar *m_data_24c64，uchar n）; //从某地址开始连续多字节写入

void read_m_data_24c64（uchar addH，uchar addL，uchar *m_data_from_24c64，uchar n）; //从某地址开始连续读取n个数据

#endif

5.结语

本系统可以精确的监测到仓库内部的温度湿度变化，通过系统内部的处理，当仓库内温度湿度达到设定值的时候，系统将自动报警，当相关人员采取相应措施使温度湿度到达正常范围内后，警报消除。本系统不仅能做好仓库内温度与湿度的监测工作，还造价低廉、使用方便并且测量准确，可广泛应用于生活中，具有很好的应用前景。

参考文献

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