烟草仓库温湿度监控报警系统设计

烟草仓库温湿度监控报警系统设计

学生：陈辉 学院：物理与信息工程学院 专业：通信工程

指导老师：李建民 学院：物理与信息工程学院

摘要

烟草在批发到各个商店超市前一般都是储存在厂商的囤积仓库内，烟草虽然是包装好后放入仓库的，但是其质量也会不断发生变化的。由于温度和湿度的影响，烟草会逐渐受潮，从而会使烟草发霉，如果这些变质的烟草发货出去，不仅商家的利益与名声会受损，更严重的是如果消费者真的使用了这些烟草，其健康会受到严重危害。为了不让商家的利益和名声受损，更为了不让消费者的健康不受到影响。为此，本课题研究了一种能够精确监控烟草仓库温湿度的系统，从而能随时随刻监控烟草的温湿度，这样才能确保烟草的质量。

本文就详细介绍了烟草温湿度监控的报警系统。本系统可完成温湿度监控的显示并且可以给出相应的报警。本设计由信号产生总体、信号处理总体和显示报警总体三个部分组成。由温度传感器、湿度传感器和多路开关组成信号产生总体部分；MC14433 A/D 型转换器和单片机8051实现了信号的处理总体。显示部分由矩阵键盘扫描和LED显示动态工作方式事组成。在报警部分，则采用峰鸣音报警电路。

关键词：湿度监控系统；显示；报警

I

Abstract

Before

sending to every supermarket or shop,the tobacco always stored in the

warehouse.Although the tobacco is packaged in the warehouse ,its quality will soon change,because the temperature and humidity damp the tobacco,and then the tobacco will be mouldy.If the mouldy tobacco is sent out,not only the shops’ interest and reputation will loss,but also the consumers’ health will be damaged too.In order to reduce the loss and damage,our subject has researched a new system about how to monitor the temperature and humidity accurately.Only observing them calfully ,we can just ensure the tobacco’s quality will be great.

This paper introduce the system about monitoring the temperature and humidity and alarming.This system include three parts,the first one is signal acquisition ,the second one is the analysis of the signal ,the last part is the processing of the signal. Signal acquisition in part by the temperature sensor, humidity sensors and multi-channel switch；Signal analysis and processing using the MC14433 A / D converter and single-chip 8051. Display used is a static display, the static display brightness, and very easy to show that it do not flicker. Part in the police, the design uses sound alarm circuits Ming-feng.

Key Words:Temperature and humidity control system; show;alarm

II

目录

第1章 绪论……………………………………………………………..........................1 1.1选题背景………………………………………………………........................... 1 1.2部分检测参数……………………………………………………........................2 第2章 系统总体方案设计…………………………………………… .........................3 2.1温度传感器的选择……………………………………………............................3 2.2湿度传感器的选择……………………………………………........................…4 2.3输入通道的选择………………………………………………....................…....4 2.4 单片机的选择……………………………………………….......................……5 第3章 系统硬件设计………………………………………….......................……..… 6 3.1传感器的作用…………………………………………….......................…….. ..6 3.1.1温度传感器……………………………………….........................……… 6 3.1.2湿度传感器……………………………………….......................………...9 3.2 信号的转换与处理……………………………………….......................…...…12 3.2.1多路开关………………………………………….......................……...…12 3.2.2 A/D转换……………………………………………..........................……14 3.2.3单片机8051……………………………………..........................……..… 16 3.3 显示与报警………………………….......................………………..……....… 17 3.3.1显示系统…………………………………............................……………17 3.3.2报警系统……………………………………..........................………..…18 第4章 系统软件设计…………………………………….....................………....…....20 第5章 系统的测试…………………………………….......................………..………26 5.1软件测试………………………………......................………….…......…26 5.2硬件系统测试………………………….........................…………....……26 5.3系统总体调测…………………………………….....................................26

总结 致谢 参考文献

III

第1章 绪论

1 . 1 选题背景

烟草这种特殊产品极易受到环境的影响。所以烟草的存储环境是非常重要的，一个

好的烟草仓库要保证温湿度在一定的区间内。这样才能保证烟草的存储质量。如温湿度异常，可能导致烟草发霉、变质。在烟草仓库内，必须对温湿度进行严格的监测，定时将监测点的温湿度数据上传、打印温湿度曲线进行分析，消除一切的隐患。

烟叶必须含有一定的水分，才不会在堆储过程中发生破碎，才能避免碎烟损失。如果烟叶的含水率是在安全储存含水量的范围之内，则可以抑制霉菌的生长。但是，如果含水量较高，超过了安全储存的水分标准（＞15%），霉菌就能在烟叶上生长发育，但霉菌易于繁殖的水分与温度有一定的关系，温度愈低，霉菌繁殖需要的水分愈高。此外，烟叶的含水率还与环境温湿度有密切的关系。在空气温度恒定情况下，空气相对湿度越大烟叶的平衡含水率越大，反之，则越小；在空气相对湿度恒定情况下，空气温度越低烟叶平衡含水率越大，反之，则越小。若要控制烟叶的含水率，不仅要控制好烟叶的原始含水率，更重要的是控制环境温湿度。

相对湿度：霉菌繁殖一般需要较高的空气相对湿度。在相同温度下，相对湿度愈高，烟叶的霉变速度愈快，当相对湿度在70%以下时，危害烟叶的霉菌则不易生长繁殖。把烟和片烟相比，把烟更容易霉变。把烟在相同温度不同湿度下的霉变情况，片烟（云南2003X3F）在相同温度不同湿度下的霉变情况。温度不同，适宜霉菌繁殖的相对湿度也不同。在气温较低时，霉菌在较高的相对湿度下才可以繁殖，在气温较高时，部分霉菌在一般的相对湿度下（如65%）也可以繁殖。

在还没有监控系统前，比较传统的方法是直接用固定器件去检测湿度和温度，比如湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸，通过人工检测去监控温湿度，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。

所以，烟草仓库的温湿度要严格控制，这样就需要一个准确廉价的监控报警系统来监控仓库的温湿度并给予相应的报警提示。本设计就是基于这些要求而作的。

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