【分享】23-谷升，曾芊芊-药材恒温储存仓系统

Valley

1. 作品简介

本系统以迪文屏内置 T5L‑8051 单片机作为控制核心，配合 DHT11 温湿度传感器、NTC 热敏电阻、两路 9G 舵机及两路直流风机，搭建了一套药材恒温储存仓智能监控系统。单片机与迪文屏通过 VP 变量地址完成数据交互，DGUS 界面可实时显示仓内温度、仓壁温度、仓内湿度及风机运行状态，并支持温湿度阈值设定、模拟调试模式切换和密码开锁功能。

温湿度采集部分，DHT11 负责检测仓内温湿度，NTC 热敏电阻经 ADC 通道 6 测量仓壁温度，二者共同为温湿度控制提供数据支持。当仓内温度超过上限时，内循环风机正向送风降温；低于下限时风机反向送风升温；温度回到阈值中间值后停机。仓壁温度以同样方式控制外循环风机，实现仓体内外双重温度调节，并通过滞回比较防止风机频繁启停。湿度超限时由舵机按比例转动 45°~135°，带动除湿机构工作，恢复正常后舵机归位。门控单元通过迪文屏输入密码（正确密码为 123）验证后，控制舵机由 80° 关门位转至 175° 开门位，增强储存安全。

软件层面，定时器 T0 产生 20ms 周期 PWM 波形控制两路舵机；定时器 T1 产生 10ms 周期 PWM 驱动四路电机，同时经分频器形成多级软件定时标志，协调 DHT11 读取、NTC 采集、阈值更新及控制算法执行；定时器 T2 提供 1ms 精准延时。传感器数据经过均值滤波和查表插值处理，有效抑制跳变。系统同时支持实际运行与模拟调试两种模式，便于参数验证与功能演示。经联调测试，系统运行稳定，参数调节灵敏，通信可靠，可用于中药材、药品仓库等对环境温湿度有严格要求的恒温储存场景。

2. 工程原理

温湿度采集单元：DHT11 采用单总线协议，MCU 每 100ms 发送复位信号并读取 40 位温湿度数据，校验通过后更新至屏幕显示及实时曲线控件。NTC 热敏电阻与 10kΩ 固定电阻分压，接入 ADC 通道 6，每次采集 10 个样本去掉极值后平均，所得电压值经公式换算为电阻值，再查 120 点电阻‑温度表并线性插值，得到分辨率 0.01℃ 的仓壁温度。

执行单元：两路舵机分别接 P1.0（门控）和 P1.1（湿度调节），由定时器 T0 以 100μs 为基准中断，PWM 周期计数值 200（对应 20ms），高电平计数值 5~25 对应 0°~180°。四路电机输出接 P2.0~P2.3，由定时器 T1 以 100μs 中断产生周期 10ms 的 PWM 信号，占空比 0~99 对应 0%~100% 转速，配合 H 桥芯片实现正反转切换。

控制算法：温度控制采用步进滞回策略，偏差越大风机转速越高，公式为占空比 = TEMP_STEP_BASE + 偏差 × TEMP_STEP_GAIN；温度返回阈值中值时才停机。湿度控制逻辑类似，输出值映射为舵机角度。门控密码在迪文屏输入后写入 VP 变量，单片机校验正确后执行开门动作，同时可执行关门指令。

系统时基：定时器 T1 内设 tick_div 分频器，每 10 次中断产生 1ms 的 uwTick，进而生成 100ms、200ms、1s 等软件标志，分别调度 DHT11 读取、阈值更新与电机控制、NTC 测温与密码检测等任务，使各任务严格按照预设节拍运行，互不冲突。