基于ARM920T太阳能干燥装置温湿度检测系统的研究

【摘要】：温湿度检测在工业生产中有非常广泛的应用,在太阳能干燥检测的过程中,温度和湿度测量是非常重要的环节,温湿度参数是干燥过程中一项重要指标。 本文从我国当今温湿度检测现状出发,结合温度传感器和湿度传感器特征,设计了基于多级通讯总线的干燥箱内部温湿度自动检测系统,主要包括控制总站设计和下位机系统设计。用户可以通过上位机设定温湿度阈值,查看历史检测数据,进行数据分析和处理,并且能将采集数据实时显示。上位机通过通讯总站向下位机系统发送指令,分析处理下位机采集的温湿度数据。 本文提出了以S3C2410处理器为核心的温湿度检测方法。检测系统以LabVIEW8.5为开发平台,通过与S3C2410通信实现了干燥箱温湿度采集和检测。 本文所做的工作如下: 1)设计了基于S3C2410处理器太阳能干燥温湿度检测系统,数据采集系统采用DS18B20温度数字传感器和HS1101电容湿度传感器,检测精度高,具有长时间稳定性与可靠性。 2)基于LabVIEW8.5软件设计出一套可通过用户界面对干燥过程进行监测、数据采集、存储和查询系统。其程序界面友好、操作简单,方便进行数据的采集和处理。 3)设计温湿度检测的通信系统,通过串行通信接口RS-232、RS-485实现上位机、转换器和S3C2410处理器之间通信。 4)通过模拟试验对硬件电路和软件程序进行了调试,使检测系统精度得到进一步提高,能够快速达到预期目标。试验验证结果表明:检测方法可以有效地提高干燥箱干燥过程自动化水平,并且在一定程度上提高了检测精度,为进一步研究太阳能干燥温湿度检测提供参考依据。 【关键词】：S3C2410 温湿度检测 通讯系统 CPLD
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TP274
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-10
• 1 引言10-13
• 1.1 选题的目的和意义10-11
• 1.2 太阳能干燥装置简介11
• 1.3 太阳能干燥温湿度检测国内外研究现状11-12
• 1.4 太阳能干燥检测存在的主要问题12
• 1.5 课题内容12-13
• 2 温湿度测量原理13-16
• 2.1 温湿度相关知识13
• 2.2 温湿度传感器选型13-16
• 2.2.1 传感器选择原则13-14
• 2.2.2 温度传感器选型14-15
• 2.2.3 湿度传感器选型15-16
• 3 温湿度检测系统总体方案设计16-18
• 3.1 系统组成结构16-18
• 3.2 系统检测过程18
• 4 温湿度检测系统硬件电路设计18-34
• 4.1 下位机处理器硬件环境总体设计18-19
• 4.2 嵌入式微处理器选择19-21
• 4.2.1 ARM 处理器优势19
• 4.2.2 ARM 处理器选择19-20
• 4.2.3 S3C2410 处理器20-21
• 4.3 执行机构选择21-22
• 4.3.1 风机选型22
• 4.3.2 除湿机选型22
• 4.4 数据采集系统设计22-31
• 4.4.1 温度信号测量原理22-25
• 4.4.2 湿度信号测量原理25-31
• 4.4.2.1 湿度数据采集模块25-26
• 4.4.2.2 多路模拟开关模块26-28
• 4.4.2.3 信号放大器模块28-29
• 4.4.2.4 A/D 转换器模块29
• 4.4.2.5 FIFO 存储芯片模块29-30
• 4.4.2.6 CPLD 模块30
• 4.4.2.7 湿度的温度补偿30-31
• 4.5 通讯总体方案设计31-34
• 4.5.1 通讯总体方案分析31
• 4.5.2 通讯总体方案设计31-32
• 4.5.3 多级通讯结构设计32-34
• 4.5.4 多级通讯结构工作过程34
• 5 温湿度检测系统软件设计34-47
• 5.1 检测系统开发环境建立34-36
• 5.2 温湿度检测系统软件设计总体方案36-38
• 5.3 通讯控制总站软件设计38-39
• 5.4 S3C2410 串口工作原理39-40
• 5.5 LABVIEW 下串行通讯设计40-42
• 5.5.1 串行通讯设计思路40-41
• 5.5.2 LABVIEW 串口 VISA 节点函数介绍41-42
• 5.5.3 串口通讯工作原理42
• 5.6 LABVIEW 对数据库的访问42-43
• 5.7 温湿度数据采集系统前面板设计43-47
• 5.7.1 数据采集系统面板设计44-45
• 5.7.2 通道配置设计45
• 5.7.3 报警记录后面板程序设计45-46
• 5.7.4 历史数据查询设计46-47
• 6 温湿度检测系统抗干扰措施47
• 6.1 干扰分析47
• 6.2 抗干扰措施47
• 7 结论与建议47-49
• 7.1 结论47-48
• 7.2 建议48-49
• 致谢49-50
• 参考文献50-52
• 附录52-56
• 作者简介56

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