一、摘要

随着人们对健康的关注度越来越高，人们对中医药行业的关注度也越来越密切。随之而来的是对中药材的的需求量大大增加。现有的中药仓库对中药材的存储环境监控与控制方面存在数据准确率低、效率低下、实时性差的问题已经不适应当前数量大、高频率的中药仓库存储物流。物联网技术下的实时监控与控制和数据处理能力使得中药仓库的实时监控与环境控制可以的到很大提升。所以开发一款基于物联网技术的智能中药仓库对于中药材的损耗方面有着重要意义。
针对上述问题，本文设计了基于STM32单片机的智能中药仓库系统设计，这套智能中药仓库系统把单片机作为重要的核心处理器，型号选择STM32F103C8T6。智能重要仓库系统记录一些重要的环境数据，例如温湿度、火灾情况和防盗情况。分别采用温湿度传感器、人体热感应传感器、火焰传感器等对区域内温湿度变化、火焰要素及现场人员等进行信息采集。当数据出现异常时，系统会自动报警并且开始调节温湿度。自动进行温湿度控制，保障中药材不会损坏，减少医院的经济损失，且不会耽误患者治疗疗程。硬件方面，本系统采用Keil uVision5，它的核心组件包括了C语言编程器、实时内核等结构，同时具有强大的芯片兼容性，能够适用多数品牌芯片，覆盖了Cortex和ARM等系列。软件方面使用Eclipse作为开发工具。其中，选择Eclipse 有两个重要的原因，一个是开放了软件的源代码，另一个则是可以基于Java实现扩展性。Eclipse是一个开放式的开发平台。

二、系统需求分析和总体方案设计

2.1 系统需求分析
建立智能中药仓库的目的是能够实时监控中药饮片存储的实时环境监测和异常情况的自动调控与报警功能。结合智能中药仓库的应用需求及实际可行性，系统详细需求如下：
（1）低成本。这是商业化设计第一考虑要素，便于系统商用化推广。
（2） 安装简单维护方便。该系统采用单片机技术，安装灵活。
（3） 监测节点体积小精度高。可以实现对温度、湿度、二氧化碳的实时监测。
（4） 具有异常自动报警功能。发生异常状况是能够发出警报通知管理人员进行处理。
（5） 可以显示检测数据并设置阈值。
2.2 总体设计方案
根据系统的需求和功能要求，结合嵌入式技术，设计了智能中药仓库系统的总体设计方案。本系统主要的功能是实时监测中药饮片仓库内的温度、湿度、二氧化碳浓度，并且能够自动调节温度湿度。其构成模块较多，涉及传感器模块、显示模块、wifi模块、电路模块等，同时还必须提供一个终端模块实现系统整体操控。
传感器模块，主要承担的就是对现场进行温湿度检测，并将相应数据传输到主控制器上，主控器根据设定的算法将数据反馈到作为显示器的模块上。自动控制启动的依据是先前设定的温湿度阈值，当当前环境温湿度超过或低于设置的温湿度阈值时，自动控制系统便会启动。如果超过了设定值，系统将会发出警报，并且开始自动调控温湿度。用户也可以根据客户端模块获取实时的温度湿度的值，还可以选择是否开启自动调控模式。系统总体结构图如图2-1所示：

图2-1：系统总体方案设计图

三、系统软件设计

4.1 设计原则
需要先提供了较为完整的硬件设计方案后，再开展后续软件设计，该设计环节需要达到系统预期性能标准和功能要求，同时还要确保其结构与运行具有稳健性和逻辑性，整体框架较为精简，同时还要求能够提供更具可能性能够为后续系统升级打下基础的可移植性，并提高运维便捷性和易操作性；[[[] 何希平. 基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计[D]. 大连理工大学.

]]总体开发原则具有下述几个要点。
（1）明确系统功能诉求和模块化的任务开发。经过需求分析来确定软件的模块化划分，使得软件开发任务分配的更加合理，使得软件开发能够条理分明的研发。
（2）根据需求分析把软件划分成各个模块。软件的模块化分析能够减少重复性的开发工作，强化开发效率，并能够提升代码有用性和可靠性。
（3）代码开发需要具备后续升级可能并有利于维护。开发者要始终坚持标准化编程，这意味着对代码、变量、常量等都能够进行精确注释或定义，且保证格式完整与正确，养成良好的写代码习惯能够让团队中的其他人和后续维护软件的工作人员轻松维护源代码。
（4）软件开发要经过多次调试，探寻其中可能的bug，测试环节中，要设施多种测试条件或模拟多种运行环境进行多角度和多样化调试，尽量找到系统中所有偏差或错误，确保系统稳健性。

四、效果图

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