仓库温湿度自动检测6379.docx

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1、仓库温湿湿度自动动检测系系统摘要：仓仓库环境境下的温温度、湿湿度进行行实时检检测、显显示、控控制，使使仓储物物资在适适合的环环境下安安全储存存。特别别是工作作稳定可可靠，测测试数据据准确，控控制稳定定。该系系统可应应用于各各种粮食食、食品品等仓库库。 关关键词：温度自自动检测测1引言在仓仓库的货货物的管管理中，需需要对温温度、湿湿度等环环境参数数进行监监控，以以保证仓仓库的安安全。随随着库区区的面积积逐渐扩扩大，需需要传输输能力强强和通信信距离远远的监控控系统来来有效地地对仓库库货物进进行监管管。CAAN（CConttrolllerrArreaNettworrk，控控制器局局域网）总总线技术术

2、具有先先进的多多主网络络结构、通通讯距离离远、价价位低、可可靠性高高、系统统容量大大、安装装方便、维维护费用用低、性性价比高高等优点点。特别别对库区区较大、仓仓库分布布较分散散的大型型仓库的的监控非非常适用用。2系统硬硬件设计计本系系统采用用分布式式监控网网络，主主要分为为上位机机和下位位机两部部分，而而上位机机硬件包包括CAAN通讯讯适配器器和上位位监控管管理机组组成;下下位机则则由CAAN节点点和现场场传感器器组和温温度湿度度参数控控制器组组成，如如图1所所示。其工工作原理理是下位位机节点点通过一一定时间间间隔把把含有地地址、温温度、湿湿度等数数据量的的报文向向CANN总线发发送，总总线通

3、过过自身仲仲裁确定定先把优优先级最最高的数数据放到到总线上上，然后后自动仲仲裁依次次发送优优先级相相对较低低的报文文到CAAN总线线。由于于CANN总线的的信息存存取利用用了广播播式的存存取工作作方式，报报文可以以在任何何时候由由任何节节点发送送到空闲闲的总线线上，每每个CAAN总线线节点都都接收到到了总线线上出现现的报文文信息，通通过每个个节点的的报文滤滤波和地地址设置置，上位位机CAAN节点点能实现现上传报报文的接接收。上上位机接接收到报报文信息息后通过过组态王王软件实实现仓库库温度等等参数实实时监视视和记录录。同时时上位机机通过仓仓库人机机界面可可随时发发送控制制信息到到CANN总线上上

4、，地址址匹配的的CANN总线节节点能收收到信息息。通过过这种方方式即可可实现仓仓库的温温度等参参数的反反馈控制制。2.1现场场数据采采集服务务器 现场数数据采集集服务器器是系统统的重要要组成部部分，它它完成现现场数据据的采集集、与上上位机的的通信等等功能。现现场采集集服务器器内部结结构如图图所示：1）电源供供电接口口 现场场采集服服务器的的输入电电源为AAC2220V 1A，电电源通过过隔离变变压器接接入到电电源供电电接口。2）现场总线接口 现场总线接口在板上的标识为J2，为五芯插头，该接口的引脚定义如下表所示 标识现场总线电缆线芯颜色含义及接线说明 L红色为现场T型总线连接器供电 N黑色为现

5、场T型总线连接器供电 T+黄色现场显性信号 T-兰色现场隐性信号 GND屏蔽线系统接地 3）光纤通通信接口口 光纤纤接口应应使用SST-SST多模模光纤，通通过光缆缆延长约约3000米。本本接口为为两线制制，一收收一发，两两个通信信模块光光纤接线线需交叉叉，即TTX与另另一个模模块的RRX连接接。44）现现场调试试用显示示器 正正常运行行时机内内无需放放置LCCD，本本LCDD仅供现现场调试试使用。调调试结束束后可取取掉该LLCD，然然后将服服务器箱箱盖封好好。 本本服务器器通过光光纤线与与上位机机通信，为为保证通通信的正正常，请请使用我我司专业业版服务务器软件件。服务务器通信信的波特特率为1

6、192000,88,0,n. 2.2下位位机系统统的硬件件设计下位位机包括括CANN节点、现现场传感感器组和和温度湿湿度参数数控制器器。CAAN节点点主要是是完成CCAN总总线信号号和CAAN网络络通讯的的配置。现现场传感感器组和和参数控控制器部部分主要要是和CCAN节节点完成成实时监监测仓库库内各个个测试点点的温度度、湿度度情况，还还要负责责接收上上位管理理机的命命令，根根据上位位管理机机的要求求传输数数据和反反馈控制制。下位位机结构构组成如如图3所所示。2.2.11CAAN节点点CAAN节点点器件主主要包括括：微处处理器AAT899S522单片机机、CAAN控制制器SJJA10000和和C

7、ANN总线收收发器PPCA882C2250。（11）CAAN控制制器SJJA10000SJJA10000的的工作模模式通过过其内部部的时钟钟分频寄寄存器CCDR中中的CAAN模式式位来选选择。硬硬件复位位时默认认模式是是BassicCCAN工工作模式式。SJJA10000相相对于微微控制器器相当于于是一存存储映象象I/OO设备，他他的地址址域由控控制段和和信息缓缓冲区段段组成，在在向下加加载初始始化期间间，控制制器可被被编程以以设定通通信参数数，CAAN总线线上的通通信可通通过此段段由微控控制器控控制。SJJA10000内内部寄存存器有的的是只能能写的，有有的是既既可读又又可写的的。系统统正常

8、工工作之前前，微控控制器要要对某些些寄存器器进行初初始化，以以保证系系统的各各部分之之间能进进行正确确的数据据交换。CCAN控控制器的的内容都都是通过过微控制制器写入入的，其其读写时时序如图图4所示示。从读读/写时时序图来来看，微微控制器器对SJJA10000进进行操作作，由于于SJAA10000内可可存储数数据的地地址信息息。现场场数据采采集与控控制层负负责从现现场采集集数据以以CANN协议的的格式发发送到总总线上，根根据需要要对现场场设备进进行实时时控制和和监视。系系统上电电后微处处理器先先对自身身和SJJA10000进进行初始始化，以以SJAA10000传送送到CAAN总线线上或直直接现

9、场场显示、控控制;对对从CAAN总线线上来的的信息则则采用中中断方式式，系统统每接收收到一帧帧信息，便便产生一一次中断断，引发发微处理理机进入入中断，在在中断服服务程序序中读取取该帧信信息并传传送到现现场。（22）CAAN收发发器PCCA822C2550PCCA822C2550为CCAN收收发器，是是CANN控制器器和物理理总线间间的接口口，提供供对总线线的驱动动发送能能力，CCAN控控制器的的差动发发送能力力和CAAN控制制器的差差动接收收能力。他他有很强强的抗瞬瞬间干扰扰和保护护总线的的能力，具具有3种种不同的的工作模模式即高高速、斜斜率控制制和待机机。总线线上的某某节点掉掉电不会会影响总

10、总线，在在40m内实实现高速速应用可可达1Mb/s，最最多可挂挂1100个节点点。管脚脚8（RRS）允允许PCCA822C2550选择择3种不不同的工工作模式式，如表表1所示示。通过过上面的的结构框框图绘制制出了如如图5所所示的CCAN节节点具体体的电路路。2.2.22温度度检测部部分系统统采用由由DALLLASS半导体体公司生生产的DDS188B200型单线线智能温温度传感感器，该该传感器器属于新新一代适适配微处处理器的的智能温温度传感感器。DDS188B200主要有有两种工工作方式式：寄生生电源工工作方式式和外接接电源工工作方式式。本系系统采用用外接电电源方式式（如图图6）。2.2.33湿

11、度度检测部部分湿度度检测采采用HSS11001型湿湿度传感感器，HHS11101是是HUMMIREEL公司司生产的的变容式式相对湿湿度传感感器，采采用独特特的工艺艺设计。HSS11001测量量湿度采采用将HHS11101置置于5555振荡荡电路中中，将电电容值的的变化砖砖换成电电压频率率信号，可可以直接接被微处处理器采采集。设计计的电路路如图77所示。5555芯片片外接电电阻R220，RR19与与HS111011，构成成对HSS11001的充充电回路路。7端端通过芯芯片内部部的晶体体管对地地短路实实现对HHS11101的的放电回回路，并并将引脚脚2，66端相连连引入到到片内比比较器，构构成一个

12、个多谐波波振荡器器，其中中，R220相对对于R119必须须非常的的小，但但决不能能低于一一个最小小值。RR18是是防止短短路的保保护电阻阻。HSS11001作为为一个变变化的电电容器，连连接2和和6引脚脚。引脚脚作为RR20的的短路引引脚。HHS11101的的等效电电容通过过R199和R220充电电达到上上限电压压（近似似于0.67VCCC，时间间记为TT1），这这时5555的引引脚3由由高电平平变为低低电平，然然后通过过R199开始放放电，由由于R220被77引脚短短路接地地，所以以只放电电到触发发界线（近近似于00.333VCCC，时时间记为为T2），这这时5555芯片片的引脚脚3变为为高

13、电平平。通过过不同的的两个电电阻R119，RR20进进行传感感器的不不停充放放电，产产生方波波输出。可可以得出出：由此此可以看看出，空空气相对对湿度与与5555芯片输输出频率率存在一一定线性性关系。表表2给出出了典型型频率湿湿度关系系（参考考点：225，相相对湿度度：555%，输输出频率率：6.6600kHHz）。可可以通过过微处理理器采集集5555芯片的的频率，然然后查表表即可得得出相对对湿度值值。为了了更好提提高测量量精度，将将采用下下位机负负责采集集频率，将将频率值值送入上上位机进进行分段段处理。2.2.44温湿湿度控制制部分在监监控系统统中，除除了实时时检测温温度湿度度等参数数外，还还

14、需要对对这些参参数进行行控制。在在温度等等测量参参数超过过用户设设定值范范围时，启启动相关关控制设设备，否否则关闭闭控制设设备。系系统采用用继电器器控制通通风，除除湿等设设备的启启动，具具体电路路设计如如图8所所示，其其中J11用于控控制通风风设备，JJ2，JJ3用于于控制湿湿度。3系统统软件设设计监控控系统软软件设计计分为上上位机系系统的软软件设计计和下位位机系统统的软件件设计。上位位机系统统的软件件包括监监控管理理部分软软件和CCAN适适配器软软件。现现场监控控管理部部分主要要利用组组态王软软件完成成仓库的的现场测测量点模模拟，对对仓库的的现场数数据进行行采集，并并对采集集数据进进行分析析

15、，自动动计算仓仓内的最最高、最最低和平平均温度度值，还还可计算算出每层层的最高高、最低低和平均均温度值值，完成成超限实实时报警警，同时时实现对对现场设设备进行行操作控控制。例例如启动动通风、除除湿、喷喷洒及安安全保护护装置，报报警、切切断电源源等。并并自动生生成各种种报表和和图表，建建立和存存储仓库库的仓储储历史档档案和打打印功能能。而远远程监控控管理部部分主要要完成仓仓库状态态远程查查询，报报表打印印和远程程控制等等功能。对于于CANN适配器器的软件件设计采采用Wiindoows环环境下的的VB语语言进行行开发，由由于Wiindoows的的保护，VVB无法法直接读读写并行行端口，需需要另外外

16、的程序序模块来来实现并并行端口口的直接接读写，使使用WIINIOO模块来来解决VVB对并并口的读读写。同同时，由由于WIINIOO模块不不支持系系统中断断，还需需要利用用VB编编写线程程来查询询SJAA10000的中中断状态态。下位位机系统统的软件件包括CCAN节节点的软软件和温温湿度检检测控制制软件。软软件设计计采用模模块化设设计方式式。软件件中主要要程序有有SJAA10000的初初始化，报报文的发发送程序序，报文文的接收收程序，CCAN总总线错误误处理程程序，以以及和传传感器配配合实现现现场参参数的采采集。4结语该设设计在仓仓库的总总体结构构设计中中，成功功引入CCAN总总线作为为通讯网网络，其其中下位位机利用用AT889S552单片片机和SSJA110000完成CCAN节节点设计计，上位位机完成成了对CCAN通通讯适配配器的设设计，采采用上位位机高级级语言VVB和EEPP协协议实现现SJAA10000的控控制，大大大地提提高了系系统内部部的速率率和实时时性，具具有处理理速度快快，成本本较低的的优点。