分布式遠程溫度及濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、水產(chǎn)品加工的生產(chǎn)車間是有著特定要求的場所，對環(huán)境的溫度和濕度等條件提出了很高的要求，并且要控制在一定的范圍內(nèi)，因此對這些領(lǐng)域的環(huán)境溫度和濕度進行有效的實時監(jiān)測是一個必須解決的問題，同時，在運輸、加工、存儲過程中也必須要保持冷鏈不斷，以使水產(chǎn)品保持原有的鮮度和水分，這也是對溫度濕度控制的一個要求。所以對冷藏庫(-18℃以下)、單凍機(-38℃以下)、平板機(-38℃以下)、速凍間(-20℃以下)及加工車間(12-16℃)的溫度和濕度的實時

2、監(jiān)測就變得至關(guān)重要。 除了要對環(huán)境的溫度和濕度進行實時監(jiān)測，對環(huán)境溫度和濕度的調(diào)節(jié)也同樣重要。通常對環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)是利用空調(diào)機的制冷或制熱來實現(xiàn)。需要制冷時，環(huán)境溫度高于設(shè)定的溫度值，系統(tǒng)開啟制冷功能，其過程為：系統(tǒng)內(nèi)的低溫、低壓制冷氣體經(jīng)壓縮機吸入氣缸，壓縮成高溫、高壓蒸汽，通過四通換向閥，在室外熱交換器中被風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻變?yōu)楦邏猴柡鸵簹?，?jīng)電子節(jié)流閥與毛細管再被壓縮排出，如此往復(fù)進行，達到不斷降溫的目的。需要制熱時，環(huán)境溫度低

3、于設(shè)定溫度值，壓縮機排出的高溫、高壓蒸汽先經(jīng)室內(nèi)機的熱交換器冷卻、換熱，使環(huán)境溫度上升。冷卻后的高壓流體流入室外機，經(jīng)節(jié)流、蒸發(fā)返回壓縮機，再經(jīng)壓縮機排出，以此反復(fù)使環(huán)境溫度上升。對濕度進行調(diào)節(jié)時，利用水加熱后產(chǎn)生蒸汽，以此來增加濕度。當蒸發(fā)器的表面濕度低于空氣的露點溫度時，與之接觸的空氣中的水蒸汽被冷卻成水而被帶走。對濕度要求不是一個定值，而是一個區(qū)間，一般在30﹪-70﹪之間，最適宜的一般在40﹪-60﹪。 針對上述問題，本

4、文提出了一種基于CAN總線技術(shù)的分布式遠程溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計方案。該系統(tǒng)將先進的計算機技術(shù)、嵌入式應(yīng)用技術(shù)及現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合，對水產(chǎn)品加工的生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度和濕度進行自動化管理，可以對水產(chǎn)品加工的生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度和濕度進行實時監(jiān)測，當現(xiàn)場的溫度或濕度值超出設(shè)置的上下限時，系統(tǒng)會自動報警，同時在現(xiàn)場有LED顯示，并配有鍵盤對現(xiàn)場的參數(shù)進行及時設(shè)置，此外，CAN總線網(wǎng)絡(luò)上利用一上位機完成系統(tǒng)現(xiàn)場參數(shù)的遠程操作，并配合遠程控制來對現(xiàn)

5、場環(huán)境溫度和濕度進行調(diào)節(jié)。當現(xiàn)場環(huán)境溫度和濕度要求變化時，使用者還可根據(jù)不同車間的具體情況，隨時修改環(huán)境設(shè)定要求，將適合于自己的環(huán)境要求方案下載至系統(tǒng)的各個節(jié)點，實現(xiàn)溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的遠程智能自動化管理。該系統(tǒng)由一個上位機節(jié)點和若干個智能節(jié)點組成，各個節(jié)點通過CAN總線連接。智能節(jié)點包括控制節(jié)點和現(xiàn)場設(shè)備，控制節(jié)點劃分為微控制器、CAN控制器模塊以及電源等部分。而現(xiàn)場設(shè)備又包括一定數(shù)量的傳感器設(shè)備和環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備，傳感器包括溫度傳感器和濕

6、度傳感器，而環(huán)境調(diào)節(jié)設(shè)備則用來對溫度和濕度進行調(diào)節(jié)。本文給出了基于現(xiàn)場總線技術(shù)的分布式遠程溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計方案，闡述了系統(tǒng)設(shè)計中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，本文重點介紹了智能節(jié)點的硬件設(shè)計及軟件實現(xiàn)，詳細討論了系統(tǒng)的初始化設(shè)計；特別時CAN網(wǎng)絡(luò)的軟件實現(xiàn)過程，傳感器信號的檢測；定時器管理的軟件實現(xiàn)等。 本課題設(shè)計的突出特點是： 采用了多主方式工作的CAN現(xiàn)場總線和由增強型單片機實現(xiàn)的嵌入式技術(shù)，為實現(xiàn)該溫度濕

7、度監(jiān)控系統(tǒng)提供了高效的通信網(wǎng)絡(luò)、高速的處理能力、強大的嵌入式功能，以及豐富的軟、硬件平臺。 采用了靈活的配置方案和修改方法。用戶可以通過上位機隨時設(shè)計或修改適合現(xiàn)場的環(huán)境要求方案，然后通過CAN總線對系統(tǒng)智能節(jié)點的環(huán)境要求方案進行上傳和下載操作。同時用戶也可對環(huán)境要求方案進行現(xiàn)場的設(shè)定操作。 采用了模塊化設(shè)計，在設(shè)計中考慮了系統(tǒng)的通用性和可移植性，并預(yù)留了開發(fā)空間，使該系統(tǒng)可以靈活地移植到不同的溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)中，并為下