付文 ppt.ppt

1、数字温湿度计测量电路设计,答辩学生：付文,学 号 ：0521080106,指导老师：李洁,设计任务及要求,1.能够满足测量范围：温度-30+100度，湿度1%100%Rh。 2.单片机测量的数据准确，系统允许的误差范围在0.5度和1%Rh以内。 3.如果测量温度或湿度高于设定值，则应及时准确地发出报警信号。 4.设计出原理图并绘制电路版图。,简介,温湿度是日常生活中无时不在的物理量，温湿度的控制在各个领域都有积极的意义。很多行业中都有大量的用电加热设备，如用于热处理的加热炉，用于融化金属的坩锅电阻炉及各种不同用途的温度箱等，采用单片机对它们进行控制不仅具有控制方便、简单、灵活性大等特点，而且还

2、可以大幅度提高被控温湿度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量。因此，智能化温湿度控制技术正被广泛地采用。 本温湿度设计采用现在流行的AT89S52单片机，配以DS18B20数字温度传感器。单片机将检测到的温湿度信号与输入的温湿度上、下限进行比较，由此作出判断是否启动继电器以开启设备。 本设计还加入了常用的数码管显示及状态灯显示灯常用电路，使得整个设计更加完整，更加灵活。,目录,第一章 绪论 第二章 总体设计方案与比较 第三章 系统整体设计 第四章 结论 第五章 致谢,第一章 绪论,1.1温湿度控制系统设计的背景、发展历史及意义 随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化

3、，仓库的温度和湿度自动监测控制方面的研究有了明显的进展。美国、日本的仓库监测设施近20年来发展很快，他们结合本国条件做出了具有创新特色的成就，其中仓库环境调控技术均有较高水平，但其监控设备价格昂贵。我国近年引进了多达16个国家和地区的仓库环境控制系统，对吸收国外先进经验、 推动仓库温度湿度自动检测产生了积极的作用，但多因能耗过大，造价高，品种未能配套，未能达到很好的效果。中国的仓库环境综合控制系统必须走适合中国国情的发展道路，在引进、消化、 吸收国内外先进技术和科学管理的基础上， 进行总结提高、集成创新、超前示范，既开发适宜我国经济发展水平，又能满足不同气候条件，接近或达到世界先进水平的智能化

4、仓库监测系统。在专用品种、综合配套技术、贮运营销上，应该研制具有中国知识产权的产品和技术。 随着现代科技的发展，电子计算机已用于控制仓库环境。控制系统由中央控制装置、终端控制设备、传感器等组成。先编制出仓库存放粮食最优环境条件的管理程序表，存储于电子计算机的记忆装置中，电子计算机根据程序表确认、修正各仓库的参数，并给终端控制系统指令。终端控制设备向中央控制装置输送检测信息，根据中央控制装置的指令输出控制信号，使电器机械设备执行动作，实现粮食仓库的环境调节。该种系统可以达到自动控制降温、除湿、通风。根据需要，通过键盘将信息输入中央管理室，根据情况可随时调节仓库温度。 温度和湿度的测量和控制是许多

5、行业的重要工作目标之一，不论是粮食仓库、中药材仓库，还是图书保存，都需要有规定的温度和湿度，然而温度和湿度却是最不易保障的指标，针对这一情况，研制可靠且实用的温度和湿度检测与控制系统就显得非常重要。随着工业的发展，需要对温湿度控制的场合越来越多。对粮仓而言，温湿度的高低对粮食的质量影响很大，温湿度过高会使粮食变质，湿度过大会使霉菌和害虫滋生。由于温湿度的检测控制不当，可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强粮仓内温度与湿度的监测工作，但传统的方法是用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、

6、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。,温湿度控制系统的目的与功能,温湿度控制系统的目的 本设计的内容是温湿度测试控制系统，控制对象是温湿度。温湿度控制在日常生活及工业领域应用相当广泛，比如温室、水池、发酵缸、电源等场所的温湿度控制。而以往温湿度控制是由人工完成的而且不够重视，其实在很多场所温湿度都需要监控以防止发生意外。针对此问题，本系统设计的目的是实现一种可连续高精度调温的温湿度控制系统，它应用广泛，功能强大，小巧美观，便于携带，是一款既实用又廉价的控制系统。 基本功能 主要实现检

7、测温度、湿度的检测，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成电信号，再运用单片机进行数据的分析和处理。为显示和报警电路提供信号。 主要技术参数 温度检测范围 ： -30-+100 测量精度 ： 0.5 湿度检测范围 ： 1%-100%RH 检测精度 ： 1%RH,第二章 总体设计方案与比较,本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，以单片机为核心的一套检测系统，其中包括A/D转换、单片机、温度检测、湿度检测、显示、系统软件等部分的设计。 本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。 信号采集 由温度传感器、湿度传感

8、器及多路开关组成； 信号分析 由A/D转换器、单片机基本系统组成； 信号处理 由串行口LED显示器和报警系统等组成。,系统总体框图,主控制电路和测温湿控制电路,本次硬件设计的核心是At89s52.其他部件都是围绕它设计的。测量温度采用AD590温度传感器，它的测温范围在-55+150之间，而且精度高。M档在测温范围内非线形误差为0.3。AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏，使用可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力，AD590的测量信

9、号可远传百余米。 测量湿度采用HS1100/HS1101湿度传感器。HS1100/HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。具有完全互换性，高可靠性和长期稳定性，响应时间快速，专门设计的固态聚合物结构，由顶端接触（HS1100）和侧面接触（HS1101）两种封装产品，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。相对湿度在1%-100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04 pF/，可见精度是较高的。,系统结构原理图,方案论证,主控制器的功能

10、由单片机完成，主要负责处理由数字温湿度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示模块。数字温湿传感器主要用来采集周围坏境参数，并把所采集来的参数送向主控制器。按键电路主要用来完成单片机的复位操作和温湿度初始值的设定。这里需要四个按键，一个用来完成单片机的复位操作，一个用来切换显示的数据，（是设定值还是实际测得的值），另外两个用来设定初始温度和初始湿度的个位和十位。报警电路就是用一个发光二极管来实现的，用来判断周围环境的温度或者湿度是否超出设定值了，任何一个超出设定值发光二极管就会被点亮。,第三章 系统整体设计,单片机的复位电路图,上电自动复位图 按键手动复位图 晶振控制电路图 复位电路图,程序流

11、程框图,主程序流程图,T0中断流程图,采样子程序流程图,结论,本文设计了采用AD590，HS1100集成芯片作为温湿度传感器用于普通粮仓的温湿度测量电路，分析了温湿度测量的工作原理及过程，提出了温湿度检测系统设计的整体方案。本文设计的测量系统湿度测量范围为1%100%,分辨率为1%;温度测量范围为-30+100,分辨率为0.5，能达到粮仓温湿度测量要求。本系统的试制成功，克服了以前粮库靠管理人员手工检查、测量和手工计算粮仓的温度值和湿度值，并用人工方法进行粮仓温度和湿度控制的缺点，提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度，同时也提高了粮仓温度和湿度的控制速度和控制精度。能够有效的减少粮食霉变事故，同时也节省了大量人力和物力，减轻了粮仓管理的工作强度，提高了粮库管理效率，使粮食管理得到了安全可靠的保障。,致谢,本论文是在我的导师李洁老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。她严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。从课题的选择到项目的最终完成，李老师都始终给予我细心的指导和不懈的支持，在此谨向李老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。 我还要感谢在一起愉快的度过3年大学生活的自动化专业的全体同学，正是由于你们的帮助和支持，