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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)溫度濕度監(jiān)控網(wǎng)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品設(shè)計(jì)是基于89C52單片機(jī)和AM2301數(shù)字溫度濕度傳感器的遠(yuǎn)程多點(diǎn)溫度濕度監(jiān)測(cè)及其控制；系統(tǒng)使用兩個(gè)監(jiān)控器分別掛兩個(gè)高精度傳感器組成一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)，對(duì)檢測(cè)區(qū)進(jìn)行多方位溫度濕度實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控機(jī)與主控機(jī)之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和控制。監(jiān)控機(jī)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給主控機(jī)，主控機(jī)將傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理后，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示和能調(diào)節(jié)溫度濕度范圍以及監(jiān)測(cè)和超限報(bào)警效果。
- 詳細(xì)介紹：
- 溫度濕度在工業(yè)生產(chǎn)、人類生活和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中都是非常重要的參數(shù)，物體的許多物理現(xiàn)象和化學(xué)性質(zhì)都與溫濕度有關(guān)，它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和儲(chǔ)備時(shí)期。為保證儲(chǔ)備好物體，首要問(wèn)題是加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作并及時(shí)進(jìn)行處理。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，監(jiān)控溫度濕度系統(tǒng)出現(xiàn)在各個(gè)領(lǐng)域中，在糧倉(cāng)管理和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領(lǐng)域同樣出現(xiàn)了大大小小的監(jiān)控系統(tǒng)，其最終目的使得管理更到位，使損失大大降到最低。 在金庫(kù)管理中，存放錢幣的金庫(kù)是有著特定要求的場(chǎng)所，對(duì)環(huán)境的溫度濕度等條件提出了很高的要求。該庫(kù)區(qū)潮濕, 可導(dǎo)致紙幣霉?fàn)€、損傷其內(nèi)部纖維結(jié)構(gòu), 硬幣將被氧化腐蝕, 不僅降低使用壽命, 還會(huì)使帶菌的貨幣在流通中影響人們的身體健康。庫(kù)區(qū)的濕度過(guò)低, 溫度過(guò)高又會(huì)導(dǎo)致印油內(nèi)部溶質(zhì)的揮發(fā),使紙幣變干變脆, 易折碎。經(jīng)調(diào)查取證，錢幣保存的最佳室內(nèi)溫度是18度至20度，濕度是50%至60%。因此, 必須實(shí)時(shí)測(cè)試庫(kù)內(nèi)溫濕度，這就是本作品設(shè)計(jì)的意義所在。 本作品設(shè)計(jì)是基于89C52單片機(jī)和AM2301數(shù)字溫度濕度傳感器的遠(yuǎn)程多點(diǎn)溫度濕度監(jiān)測(cè)及其控制；系統(tǒng)使用兩個(gè)監(jiān)控器分別掛兩個(gè)高精度傳感器組成一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)，對(duì)檢測(cè)區(qū)進(jìn)行多方位溫度濕度實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)監(jiān)控機(jī)與主控機(jī)之間的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳送和控制。在主控機(jī)上進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置，讓監(jiān)控機(jī)對(duì)多點(diǎn)實(shí)時(shí)溫度、濕度的采集和處理，并實(shí)現(xiàn)對(duì)控制點(diǎn)的溫度和濕度進(jìn)行相應(yīng)的回饋控制和報(bào)警。監(jiān)控機(jī)將數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸給主控機(jī)，主控機(jī)將傳回的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理后，實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的顯示和能調(diào)節(jié)溫度濕度范圍以及監(jiān)測(cè)和超限報(bào)警效果。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 針對(duì)金庫(kù)環(huán)境對(duì)溫度濕度要求較高，欲設(shè)計(jì)出對(duì)溫度和濕度監(jiān)測(cè)與控制精確穩(wěn)定的系統(tǒng)。金庫(kù)機(jī)密性高，設(shè)計(jì)出的監(jiān)控網(wǎng)采用有線遠(yuǎn)程通信，保密性好信息傳輸穩(wěn)定可靠。此監(jiān)控網(wǎng)采用了樹杈結(jié)構(gòu)，一個(gè)主控機(jī)監(jiān)控多個(gè)下位機(jī)，每個(gè)獨(dú)立的下位機(jī)帶多路傳感器采集數(shù)據(jù)。信息傳輸運(yùn)用了雙重匹配法（下位機(jī)地址與檢校碼同時(shí)匹配）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢校，保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤地傳輸。 本項(xiàng)目在以下4個(gè)方面有所創(chuàng)新： 1、對(duì)采集數(shù)據(jù)放入數(shù)組進(jìn)行暫存處理，保證信息不丟失、不錯(cuò)位。 2、主機(jī)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行求和編碼檢校，保證信息的準(zhǔn)確性。 3、采用AM2301溫濕度傳感器采集數(shù)據(jù)。 4、數(shù)據(jù)采用遠(yuǎn)程雙工通信傳輸。 5、本監(jiān)控網(wǎng)最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式溫度濕度監(jiān)控。 6、監(jiān)測(cè)控制機(jī)與主機(jī)都采用52單片機(jī)，整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，整體成本最低可以達(dá)到100元
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 在采用同樣型號(hào)的單片機(jī)的情況下，本作品程序結(jié)構(gòu)與算法上有著獨(dú)特的地方，每個(gè)下位機(jī)模塊都是相對(duì)獨(dú)立的，相互之間沒有干擾。由AM2301溫濕度傳感器及12864液晶模塊構(gòu)成金庫(kù)在線實(shí)時(shí)溫濕度監(jiān)控網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)金庫(kù)環(huán)境的溫濕度精確測(cè)量與智能控制。溫度控制精度為1℃,相對(duì)濕度控制精度達(dá)到3%。 通過(guò)查新機(jī)構(gòu)查新結(jié)果得出，國(guó)內(nèi)已有系統(tǒng)主機(jī)采用52單片機(jī)的報(bào)道。未見對(duì)數(shù)據(jù)放入數(shù)組進(jìn)行暫存處理的報(bào)道。也未見對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行求和編碼檢校的報(bào)道。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽 重慶文理學(xué)院特等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 尚未進(jìn)行技術(shù)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片、錄像
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 本作品可以應(yīng)用于金庫(kù)管理、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。該監(jiān)控網(wǎng)通過(guò)遠(yuǎn)程雙工通信可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，距離可達(dá)1200米以上，最終實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程點(diǎn)對(duì)點(diǎn)分布式溫度濕度監(jiān)控，對(duì)于環(huán)境惡劣不便于無(wú)線通信的地域有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。本監(jiān)控網(wǎng)采用有線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制，對(duì)采集數(shù)據(jù)放入數(shù)組進(jìn)行暫存處理，保證信息不丟失、不錯(cuò)位。主機(jī)對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行求和編碼檢校，保證信息的準(zhǔn)確性。在一些機(jī)密性強(qiáng)的地方也可以構(gòu)建該監(jiān)控網(wǎng)對(duì)其環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控。 現(xiàn)今生活中對(duì)穩(wěn)定和濕度的要求愈來(lái)愈高，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和控制也是一個(gè)長(zhǎng)期研究的課題。由于在不同領(lǐng)域?qū)Νh(huán)境溫濕度的要求差異明顯，控制程度也不同。針對(duì)這樣的情況，本作品可以根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境設(shè)置不同的控制限度，以便適用于多個(gè)領(lǐng)域來(lái)滿足客戶的需求。本監(jiān)控網(wǎng)采用經(jīng)濟(jì)高效型52單片機(jī)作為控制機(jī)，經(jīng)濟(jì)成本低，硬件電路穩(wěn)定性好，傳感器精度高，壽命長(zhǎng)，操作簡(jiǎn)單可行，在多個(gè)領(lǐng)域推廣使用具有良好的發(fā)展前景。
同類課題研究水平概述
- 文獻(xiàn)[1] 多點(diǎn)無(wú)線溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，科技信息，2009，（33） 泰山學(xué)院物理與電子工程學(xué)院，王美紅; 封百濤 多點(diǎn)無(wú)線溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩部分。下位機(jī)主要負(fù)責(zé)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)的采集和處理以及本地顯示,同時(shí)接收上位機(jī)的控制指令并根據(jù)指令的要求通過(guò)無(wú)線與上位機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程溫濕度數(shù)據(jù)的交互。上位機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的顯示和管理。 本系統(tǒng)共設(shè)計(jì)了用24個(gè)溫濕度點(diǎn)，所以可以擴(kuò)展到3個(gè)CD4051模擬開關(guān)，對(duì)應(yīng)控制采樣每一個(gè)溫濕度信號(hào)，模擬開關(guān)的選通地址A～C由單片機(jī)P2口的低位地址P2.2～P2.4控制。被選中的信號(hào)經(jīng)濾波后送到數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片ADC0809的三個(gè)通道IN0、INl和IN2，轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由D0-D7口輸出到單片機(jī)的P0口，送入單機(jī)進(jìn)行處理。 文獻(xiàn)[2] 遠(yuǎn)程分布式溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2010，（1） 嘉應(yīng)學(xué)院電子信息工程學(xué)院，朱向慶; 陳志雄 本文提出一種基于ZigBee、GSM和PSTN的遠(yuǎn)程分布式溫濕度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案;采用AT89S52單片機(jī)，IP-Link 1221-2034無(wú)線模塊，DS18B20和DHT11等單總線溫濕度傳感器構(gòu)建ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);以ARM7芯片LPC2114為核心，利用GSM模塊TC35i或者嵌入式Modem，將ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)的溫濕度數(shù)據(jù)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)或者PSTN網(wǎng)絡(luò)傳輸給遠(yuǎn)程手機(jī)或計(jì)算機(jī)終端。 文獻(xiàn)[3] 基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)，延安大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，（2） 延安大學(xué)物理與電子信息學(xué)院，張妮; 段文強(qiáng); 邵婷婷 本文系統(tǒng)采用AT89S52單片機(jī)作為檢測(cè)控制核心,以濕度傳感器HS1101、溫度傳感器DS18B20為主要元件,組成溫度、濕度檢測(cè)電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)所在環(huán)境的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 綜上所述，國(guó)內(nèi)已有系統(tǒng)主機(jī)采用52單片機(jī)的報(bào)道。未見對(duì)數(shù)據(jù)放入數(shù)組進(jìn)行暫存處理的報(bào)道。也未見對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行求和編碼檢校的報(bào)道。 因此，本系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)產(chǎn)品中均具有創(chuàng)新和競(jìng)爭(zhēng)力，能夠?qū)?guó)內(nèi)目前溫度濕度遠(yuǎn)程的監(jiān)控提供新一種簡(jiǎn)捷方便、高精度的監(jiān)控裝置。
