主办单位: 共青团中央   中国科协   教育部   中国社会科学院   全国学联  

承办单位: 四川大学     

基本信息

项目名称:
远程点对点温度湿度监控网
小类:
信息技术
简介:
本作品设计是基于89C52单片机和AM2301数字温度湿度传感器的远程多点温度湿度监测及其控制;系统使用两个监控器分别挂两个高精度传感器组成一个监控网,对检测区进行多方位温度湿度实时监控,实现监控机与主控机之间的远程数据传送和控制。监控机将数据信号传输给主控机,主控机将传回的数据进行分析与处理后,实现对相关数据的显示和能调节温度湿度范围以及监测和超限报警效果。
详细介绍:
温度湿度在工业生产、人类生活和科学实验中都是非常重要的参数,物体的许多物理现象和化学性质都与温湿度有关,它直接影响到储备物资的使用寿命和储备时期。为保证储备好物体,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作并及时进行处理。随着科学技术的发展,监控温度湿度系统出现在各个领域中,在粮仓管理和现代农业领域同样出现了大大小小的监控系统,其最终目的使得管理更到位,使损失大大降到最低。 在金库管理中,存放钱币的金库是有着特定要求的场所,对环境的温度湿度等条件提出了很高的要求。该库区潮湿, 可导致纸币霉烂、损伤其内部纤维结构, 硬币将被氧化腐蚀, 不仅降低使用寿命, 还会使带菌的货币在流通中影响人们的身体健康。库区的湿度过低, 温度过高又会导致印油内部溶质的挥发,使纸币变干变脆, 易折碎。经调查取证,钱币保存的最佳室内温度是18度至20度,湿度是50%至60%。因此, 必须实时测试库内温湿度,这就是本作品设计的意义所在。 本作品设计是基于89C52单片机和AM2301数字温度湿度传感器的远程多点温度湿度监测及其控制;系统使用两个监控器分别挂两个高精度传感器组成一个监控网,对检测区进行多方位温度湿度实时监控,实现监控机与主控机之间的远程数据传送和控制。在主控机上进行相关参数设置,让监控机对多点实时温度、湿度的采集和处理,并实现对控制点的温度和湿度进行相应的回馈控制和报警。监控机将数据信号传输给主控机,主控机将传回的数据进行分析与处理后,实现对相关数据的显示和能调节温度湿度范围以及监测和超限报警效果。

作品图片

  • 远程点对点温度湿度监控网
  • 远程点对点温度湿度监控网
  • 远程点对点温度湿度监控网
  • 远程点对点温度湿度监控网
  • 远程点对点温度湿度监控网

作品专业信息

设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标

针对金库环境对温度湿度要求较高,欲设计出对温度和湿度监测与控制精确稳定的系统。金库机密性高,设计出的监控网采用有线远程通信,保密性好信息传输稳定可靠。此监控网采用了树杈结构,一个主控机监控多个下位机,每个独立的下位机带多路传感器采集数据。信息传输运用了双重匹配法(下位机地址与检校码同时匹配)对数据进行检校,保证数据准确无误地传输。 本项目在以下4个方面有所创新: 1、对采集数据放入数组进行暂存处理,保证信息不丢失、不错位。 2、主机对每个数据进行求和编码检校,保证信息的准确性。 3、采用AM2301温湿度传感器采集数据。 4、数据采用远程双工通信传输。 5、本监控网最终实现远程点对点分布式温度湿度监控。 6、监测控制机与主机都采用52单片机,整体结构简单,成本低,整体成本最低可以达到100元

科学性、先进性

在采用同样型号的单片机的情况下,本作品程序结构与算法上有着独特的地方,每个下位机模块都是相对独立的,相互之间没有干扰。由AM2301温湿度传感器及12864液晶模块构成金库在线实时温湿度监控网,实现对金库环境的温湿度精确测量与智能控制。温度控制精度为1℃,相对湿度控制精度达到3%。 通过查新机构查新结果得出,国内已有系统主机采用52单片机的报道。未见对数据放入数组进行暂存处理的报道。也未见对每个数据进行求和编码检校的报道。

获奖情况及鉴定结果

第十二届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛 重庆文理学院特等奖

作品所处阶段

实验室阶段

技术转让方式

尚未进行技术转让

作品可展示的形式

实物、现场演示、图片、录像

使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测

本作品可以应用于金库管理、现代农业、物流运输等领域。该监控网通过远程双工通信可实现远程监控,距离可达1200米以上,最终实现远程点对点分布式温度湿度监控,对于环境恶劣不便于无线通信的地域有着巨大的应用价值。本监控网采用有线点对点控制,对采集数据放入数组进行暂存处理,保证信息不丢失、不错位。主机对每个数据进行求和编码检校,保证信息的准确性。在一些机密性强的地方也可以构建该监控网对其环境进行监控。 现今生活中对稳定和湿度的要求愈来愈高,对其进行检测和控制也是一个长期研究的课题。由于在不同领域对环境温湿度的要求差异明显,控制程度也不同。针对这样的情况,本作品可以根据不同的应用环境设置不同的控制限度,以便适用于多个领域来满足客户的需求。本监控网采用经济高效型52单片机作为控制机,经济成本低,硬件电路稳定性好,传感器精度高,寿命长,操作简单可行,在多个领域推广使用具有良好的发展前景。

同类课题研究水平概述

文献[1] 多点无线温湿度实时监控系统的设计与实现,科技信息,2009,(33) 泰山学院物理与电子工程学院,王美红; 封百涛 多点无线温湿度实时监控系统分为上位机和下位机两部分。下位机主要负责各监测点的温湿度数据的采集和处理以及本地显示,同时接收上位机的控制指令并根据指令的要求通过无线与上位机进行远程温湿度数据的交互。上位机实现数据的显示和管理。 本系统共设计了用24个温湿度点,所以可以扩展到3个CD4051模拟开关,对应控制采样每一个温湿度信号,模拟开关的选通地址A~C由单片机P2口的低位地址P2.2~P2.4控制。被选中的信号经滤波后送到数模转换芯片ADC0809的三个通道IN0、INl和IN2,转换为数字信号,由D0-D7口输出到单片机的P0口,送入单机进行处理。 文献[2] 远程分布式温湿度实时监测系统设计,计算机测量与控制,2010,(1) 嘉应学院电子信息工程学院,朱向庆; 陈志雄 本文提出一种基于ZigBee、GSM和PSTN的远程分布式温湿度实时监测系统设计方案;采用AT89S52单片机,IP-Link 1221-2034无线模块,DS18B20和DHT11等单总线温湿度传感器构建ZigBee无线传感器网络;以ARM7芯片LPC2114为核心,利用GSM模块TC35i或者嵌入式Modem,将ZigBee无线传感器网络监测的温湿度数据通过GSM网络或者PSTN网络传输给远程手机或计算机终端。 文献[3] 基于单片机的温湿度监控系统设计,延安大学学报(自然科学版),2010,(2) 延安大学物理与电子信息学院,张妮; 段文强; 邵婷婷 本文系统采用AT89S52单片机作为检测控制核心,以湿度传感器HS1101、温度传感器DS18B20为主要元件,组成温度、湿度检测电路,实现对所在环境的动态监测。 综上所述,国内已有系统主机采用52单片机的报道。未见对数据放入数组进行暂存处理的报道。也未见对每个数据进行求和编码检校的报道。 因此,本系统在国内产品中均具有创新和竞争力,能够对国内目前温度湿度远程的监控提供新一种简捷方便、高精度的监控装置。
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