分布式遠(yuǎn)程溫度及濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(chǎng)所，對(duì)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(duì)這些領(lǐng)域的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是一個(gè)必須解決的問(wèn)題，同時(shí)，在運(yùn)輸、加工、存儲(chǔ)過(guò)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(duì)溫度濕度控制的一個(gè)要求。所以對(duì)冷藏庫(kù)(-18℃以下)、單凍機(jī)(-38℃以下)、平板機(jī)(-38℃以下)、速凍間(-20℃以下)及加工車間(12-16℃)的溫度和濕度的實(shí)時(shí)

2、監(jiān)測(cè)就變得至關(guān)重要。 除了要對(duì)環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，對(duì)環(huán)境溫度和濕度的調(diào)節(jié)也同樣重要。通常對(duì)環(huán)境溫度的調(diào)節(jié)是利用空調(diào)機(jī)的制冷或制熱來(lái)實(shí)現(xiàn)。需要制冷時(shí)，環(huán)境溫度高于設(shè)定的溫度值，系統(tǒng)開(kāi)啟制冷功能，其過(guò)程為：系統(tǒng)內(nèi)的低溫、低壓制冷氣體經(jīng)壓縮機(jī)吸入氣缸，壓縮成高溫、高壓蒸汽，通過(guò)四通換向閥，在室外熱交換器中被風(fēng)扇吹風(fēng)冷卻變?yōu)楦邏猴柡鸵簹猓?jīng)電子節(jié)流閥與毛細(xì)管再被壓縮排出，如此往復(fù)進(jìn)行，達(dá)到不斷降溫的目的。需要制熱時(shí)，環(huán)境溫度低

3、于設(shè)定溫度值，壓縮機(jī)排出的高溫、高壓蒸汽先經(jīng)室內(nèi)機(jī)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(jī)，經(jīng)節(jié)流、蒸發(fā)返回壓縮機(jī)，再經(jīng)壓縮機(jī)排出，以此反復(fù)使環(huán)境溫度上升。對(duì)濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，利用水加熱后產(chǎn)生蒸汽，以此來(lái)增加濕度。當(dāng)蒸發(fā)器的表面濕度低于空氣的露點(diǎn)溫度時(shí)，與之接觸的空氣中的水蒸汽被冷卻成水而被帶走。對(duì)濕度要求不是一個(gè)定值，而是一個(gè)區(qū)間，一般在30﹪-70﹪之間，最適宜的一般在40﹪-60﹪。 針對(duì)上述問(wèn)題，本

4、文提出了一種基于CAN總線技術(shù)的分布式遠(yuǎn)程溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)將先進(jìn)的計(jì)算機(jī)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(duì)水產(chǎn)品加工的生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行自動(dòng)化管理，可以對(duì)水產(chǎn)品加工的生產(chǎn)車間的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)的溫度或濕度值超出設(shè)置的上下限時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警，同時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)有LED顯示，并配有鍵盤對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的參數(shù)進(jìn)行及時(shí)設(shè)置，此外，CAN總線網(wǎng)絡(luò)上利用一上位機(jī)完成系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的遠(yuǎn)程操作，并配合遠(yuǎn)程控制來(lái)對(duì)現(xiàn)

5、場(chǎng)環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度和濕度要求變化時(shí)，使用者還可根據(jù)不同車間的具體情況，隨時(shí)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(gè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的遠(yuǎn)程智能自動(dòng)化管理。該系統(tǒng)由一個(gè)上位機(jī)節(jié)點(diǎn)和若干個(gè)智能節(jié)點(diǎn)組成，各個(gè)節(jié)點(diǎn)通過(guò)CAN總線連接。智能節(jié)點(diǎn)包括控制節(jié)點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，控制節(jié)點(diǎn)劃分為微控制器、CAN控制器模塊以及電源等部分。而現(xiàn)場(chǎng)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(lái)對(duì)溫度和濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)。本文給出了基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的分布式遠(yuǎn)程溫度濕度監(jiān)控系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案，闡述了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中涉及到的關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，本文重點(diǎn)介紹了智能節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)及軟件實(shí)現(xiàn)，詳細(xì)討論了系統(tǒng)的初始化設(shè)計(jì)；特別時(shí)CAN網(wǎng)絡(luò)的軟件實(shí)現(xiàn)過(guò)程，傳感器信號(hào)的檢測(cè)；定時(shí)器管理的軟件實(shí)現(xiàn)等。 本課題設(shè)計(jì)的突出特點(diǎn)是： 采用了多主方式工作的CAN現(xiàn)場(chǎng)總線和由增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的嵌入式技術(shù)，為實(shí)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(qiáng)大的嵌入式功能，以及豐富的軟、硬件平臺(tái)。 采用了靈活的配置方案和修改方法。用戶可以通過(guò)上位機(jī)隨時(shí)設(shè)計(jì)或修改適合現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境要求方案，然后通過(guò)CAN總線對(duì)系統(tǒng)智能節(jié)點(diǎn)的環(huán)境要求方案進(jìn)行上傳和下載操作。同時(shí)用戶也可對(duì)環(huán)境要求方案進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)定操作。 采用了模塊化設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)中考慮了系統(tǒng)的通用性和可移植性，并預(yù)留了開(kāi)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