【毕业论文】药品仓库湿度检测系统

湖北省高等教育自学考试毕业论文药品仓库湿度检测系统主考学校武汉大学专业电子信息工程技术指导教师梁老师考生姓名李银悦准考证号013513210699工作单位武汉职业技术学院2015年1月18日毕业开题报告题目药品仓库湿度检测系统1、选题依据及意义现代化自动监控系统的存在大大减轻了人力劳动，因此发展自动监控系统是当今社会科技创新必不可少的一部分。而药品作为一种特殊的商品，其质量直接对患者的身心健康乃至生命安全产生影响。因此，保证药品安全有效是医药工作永远的主题，湿度与药品质量安全密切相关，湿度过大会影响霉变和变质，药房库房作为药剂科的重要组成部分，是保证药物质量的第一线，对库房进行严格的环境管理是十分有必要的。做好药库环境管理工作，对于保证药品的质量，确保临床用药的及时、安全都有着重要的意义。该课题结合实际，可利用传感器技术和单片机技术合理结合形成湿度检测系统有着重要意义。随着社会的发展，尤其在医学、电力电子、航天技术、食品发酵等领域对温湿度的要求更为严格，设计出一个能够稳定、精确测量环境中湿度的系统显得尤为重要，因此对药房湿度检测系统的研究具有非常深远的意义。当药房出现异常情况时，湿度传感器发出报警信号，送给智能控制系统，实现对库房内环境湿度的远程实时监视与控制，这样既能方便的对库房情况进行控制，更更能实时的进行监控。二、社会调查情况在国外，有些医疗发达国家对医疗环境和医疗过程进行全方位跟踪的智能医院已经出现，在国内智能医院也已经萌芽，而药房，作为医院的一个极端重要必不可少的部门，承担着整个医院的医药储备和药品发送重任，鉴于药品储备对环境的挑剔性，以及药房环境的独特性。因此，必须对药房环境进行监控，以保证一个安全、洁净、舒适的药房环境。在国外，有些医疗发达国家对医疗环境和医疗过程进行全方位跟踪的智能医院已经出现，在国内智能医院也已经萌芽，而药房，作为医院的一个极端重要必不可少的部门，承担着整个医院的医药储备和药品发送重任，鉴于药品储备对环境的挑剔性，以及药房环境的独特性。因此，必须对药房环境进行监控，以保证一个安全、洁净、舒适的药房环境。现如今，湿度控制系统的种类很多且它的实现方式多样化，可采取基于单片机、PLC及STM、LABVIEW语言等多种实现方式去实现它的功能。国外早已将湿度控制技术应用到了很多领域，从最先的手动控制到自动控制，再到最后的智能化，向着完全自动化、小型化、低功耗的方向发展。例如在目前阶段，我国大多数药房采用智能化与自动化控制系统。因此，这方面的研发与应用很有前景。随着各个行业及人民生活等领域对湿度测量要求不断提高,各种类型湿度测量仪器不断涌现。湿度传感器是湿度检测控制系统的灵魂，湿度测控系统的性能很大程度上依赖传感器的特性。湿度传感器种类繁多，按照湿度传感器工作原理的不同进行分类，一般可分为伸缩式、蒸发式、露点式、电子式及光电式等多种类型。其中电子式分类是利用材料的电特性与空气中湿度变化呈现一定的关系确定气体湿度。这类湿度传感器特别适用予自动控制领域，一般可分为电阻式和电容式两种。另外现如今运用广泛的集成湿度传感器，它是微电子技术和微电子机械系统（MEMS发展的产物，这两种技术结合越来，使得湿度传感器在功能和微型化方面均有所突破2。目前，国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品，从输出形式来看，大致可将湿度传感器分成以下三种类型1线性电压输出式集成湿度传感器典型产品有HIH36053610、HML5001520。其主要特点是采用恒压供电，内置放大电路，能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，响应速度快，重复性好，抗污染能力强。2线性频率输出式集成湿度传感器典型产品为HF3223型。它采用模块式结构，属于频率输出式集成湿度传感器。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。3频率温度输出式集成湿度传感器典型产品为HRF3223型。它除具有HF3223的功能以外，还增加了温度信号输出端，利用负温度系数NTC热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时，其电阻值也相应改变并且从NTC端引出，配上二次仪表即可测出值。除此以外，2002年SEN8IRON公司在世界上率先研制成功SHTLL、SHTL5型智能化湿度温度传感器3。广州奥松电子有限公司推出的DHTLL数字温湿度传感器，是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有很高的可靠性与稳定性4，在DHT11基础上，推出的DHT21，现更名为AM2301的温湿度复合传感器也得到了广泛应用。在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数，近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。总之，随着计算机技术、应用子技术、传感器智能化技术、机械电子一体化技术和计算机网络技术研究的发展，室内湿度检测已经成为各个国家在保养电子元器件、实时监测室内湿度等国际市场竞争力的前沿性研究领域。3、研究的内容及可行性分析1研究内容此系统的硬件部分主要将由LED液晶显示电路、键盘控制、报警电路、数字湿度采集模块、控制模块几大模块组成。系统通过数字湿度传感器采集某特定环境的湿度，并将采集的数据送入单片机中，将测量值与设置的湿度范围进行比较，控制环境的湿度。硬件系统结构如下图所示本系统的主控单元将以AT89S51单片机作为核心处理器，它是一种带4节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压、高性能MOS8位微处理器6。接下来简要介绍各模块功能1）湿度采集模块系统设计要湿度测量范围在4575RH之间，测湿精度为3RH，在一些常见的数字湿度传感器中，如在SHT11数字温湿度传感器中，单片机湿度采集模块报警电路LED显示电路除湿电路加湿电路测量范围为0100RH，测湿精度在3RH，在SHT1X及SHT7X系列温湿度传感器中，测湿精度均小于5RH，但这些传感器价格较高，相比之下，DHT11价格在67元左右，但它的测试精度过低，与测量系统的精度相同为5，故综合比较之下，选择性价比较高的AM2301温湿度传感器更为符合所要设计的要求。DHT11湿敏电容数字温湿度模块是一款含有己校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个高精度测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。2）键盘及LED液晶显示模块用按键来控制电路及显示值，用LED数码管显示相关数值及信息。在单片机应用系统中，键盘和显示器往往须同时使用，为节省I/O口线，可将键盘和显示电路做在一起，构成实用的键盘、显示电路。3）报警电路模块采用蜂鸣器报警，为了区别，当湿度传感器检测到的数据高于控制范围的上限值时，蜂鸣器设置频率较高；当检测数据低于控制范围的下限值时，蜂鸣器设置频率较低。4）控制模块该模块主要是实现加湿及除湿设备的控制。首先要完成单片机接收AM2301检测到由特定环境当前湿度转换而来的数字信号，接着在中断响应中，单片机要完成数据采集、数字滤波、判断是否越限、标度转换处理、继续显示当前温湿度、与设定值进行比较、输出控制信号等功能。控制模块即根据所测湿度的大小如何来控制所测环境的湿度。本设计拟用两个装置来控制湿度，一个是超声波加湿器，还有一个是电吹风。当所测环境湿度低于设定的湿度范围的下限值，单片机就发出一条指令信号，驱动超声波加湿器，开始加湿。当所测湿度高于设定的湿度范围的上限值时，单片机就发出指令驱动电吹风，使环境的湿度降低。2可行性分析每个传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在单片机中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。标准单总线接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。所以使用AM2301完全能够满足本设计的要求5。四、要求完成的主要任务1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇。2、设计电路，仿真。3、设计软件编程，调试系统，完善系统