付文 ppt

1、數(shù)字溫濕度計(jì)—測(cè)量電路設(shè)計(jì),答辯學(xué)生：付文,學(xué) 號(hào) ：0521080106,指導(dǎo)老師：李潔,設(shè)計(jì)任務(wù)及要求,1.能夠滿足測(cè)量范圍：溫度-30—+100度，濕度1%—100%Rh。2.單片機(jī)測(cè)量的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，系統(tǒng)允許的誤差范圍在0.5度和1%Rh以內(nèi)。3.如果測(cè)量溫度或濕度高于設(shè)定值，則應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出報(bào)警信號(hào)。4.設(shè)計(jì)出原理圖并繪制電路版圖。,簡(jiǎn)介,溫濕度是日常生活中無(wú)時(shí)不在的物理量，溫濕度的控制在各個(gè)領(lǐng)域都有積極的意義。很多

2、行業(yè)中都有大量的用電加熱設(shè)備，如用于熱處理的加熱爐，用于融化金屬的坩鍋電阻爐及各種不同用途的溫度箱等，采用單片機(jī)對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單、靈活性大等特點(diǎn)，而且還可以大幅度提高被控溫濕度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，智能化溫濕度控制技術(shù)正被廣泛地采用。本溫濕度設(shè)計(jì)采用現(xiàn)在流行的AT89S52單片機(jī)，配以DS18B20數(shù)字溫度傳感器。單片機(jī)將檢測(cè)到的溫濕度信號(hào)與輸入的溫濕度上、下限進(jìn)行比較，由此作出判斷是否啟動(dòng)

3、繼電器以開(kāi)啟設(shè)備。本設(shè)計(jì)還加入了常用的數(shù)碼管顯示及狀態(tài)燈顯示燈常用電路，使得整個(gè)設(shè)計(jì)更加完整，更加靈活。,目錄,第一章 緒論第二章 總體設(shè)計(jì)方案與比較第三章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)第四章 結(jié)論第五章 致謝,第一章 緒論,1.1溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的背景、發(fā)展歷史及意義隨著微型計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，倉(cāng)庫(kù)的溫度和濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展。美國(guó)、日本的倉(cāng)庫(kù)監(jiān)測(cè)設(shè)施近20年來(lái)發(fā)展很快，他們結(jié)合

4、本國(guó)條件做出了具有創(chuàng)新特色的成就，其中倉(cāng)庫(kù)環(huán)境調(diào)控技術(shù)均有較高水平，但其監(jiān)控設(shè)備價(jià)格昂貴。我國(guó)近年引進(jìn)了多達(dá)16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境控制系統(tǒng)，對(duì)吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、 推動(dòng)倉(cāng)庫(kù)溫度濕度自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)生了積極的作用，但多因能耗過(guò)大，造價(jià)高，品種未能配套，未能達(dá)到很好的效果。中國(guó)的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境綜合控制系統(tǒng)必須走適合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路，在引進(jìn)、消化、 吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理的基礎(chǔ)上， 進(jìn)行總結(jié)提高、集成創(chuàng)新、超前示范，既開(kāi)發(fā)適宜我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，

5、又能滿足不同氣候條件，接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平的智能化倉(cāng)庫(kù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在專用品種、綜合配套技術(shù)、貯運(yùn)營(yíng)銷上，應(yīng)該研制具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)已用于控制倉(cāng)庫(kù)環(huán)境?？刂葡到y(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設(shè)備、傳感器等組成。先編制出倉(cāng)庫(kù)存放糧食最優(yōu)環(huán)境條件的管理程序表，存儲(chǔ)于電子計(jì)算機(jī)的記憶裝置中，電子計(jì)算機(jī)根據(jù)程序表確認(rèn)、修正各倉(cāng)庫(kù)的參數(shù)，并給終端控制系統(tǒng)指令。終端控制設(shè)備向中央控制裝置輸送檢測(cè)信息，根據(jù)中央控制

6、裝置的指令輸出控制信號(hào)，使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)糧食倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境調(diào)節(jié)。該種系統(tǒng)可以達(dá)到自動(dòng)控制降溫、除濕、通風(fēng)。根據(jù)需要，通過(guò)鍵盤(pán)將信息輸入中央管理室，根據(jù)情況可隨時(shí)調(diào)節(jié)倉(cāng)庫(kù)溫度。溫度和濕度的測(cè)量和控制是許多行業(yè)的重要工作目標(biāo)之一，不論是糧食倉(cāng)庫(kù)、中藥材倉(cāng)庫(kù)，還是圖書(shū)保存，都需要有規(guī)定的溫度和濕度，然而溫度和濕度卻是最不易保障的指標(biāo)，針對(duì)這一情況，研制可靠且實(shí)用的溫度和濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)就顯得非常重要。隨著工業(yè)的發(fā)展，需要對(duì)溫濕度控

7、制的場(chǎng)合越來(lái)越多。對(duì)糧倉(cāng)而言，溫濕度的高低對(duì)糧食的質(zhì)量影響很大，溫濕度過(guò)高會(huì)使糧食變質(zhì)，濕度過(guò)大會(huì)使霉菌和害蟲(chóng)滋生。由于溫濕度的檢測(cè)控制不當(dāng)，可能使我們導(dǎo)致無(wú)法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問(wèn)題是加強(qiáng)糧倉(cāng)內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作，但傳統(tǒng)的方法是用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測(cè)量計(jì)和濕度試紙等測(cè)試器材，通過(guò)人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫(kù)房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)試的溫度及濕

8、度誤差大，隨機(jī)性大。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測(cè)量準(zhǔn)確的溫濕度測(cè)量?jī)x。,溫濕度控制系統(tǒng)的目的與功能,溫濕度控制系統(tǒng)的目的本設(shè)計(jì)的內(nèi)容是溫濕度測(cè)試控制系統(tǒng)，控制對(duì)象是溫濕度。溫濕度控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用相當(dāng)廣泛，比如溫室、水池、發(fā)酵缸、電源等場(chǎng)所的溫濕度控制。而以往溫濕度控制是由人工完成的而且不夠重視，其實(shí)在很多場(chǎng)所溫濕度都需要監(jiān)控以防止發(fā)生意外。針對(duì)此問(wèn)題，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是實(shí)現(xiàn)一種可連續(xù)高精度調(diào)溫的溫濕度控制系統(tǒng)，它

9、應(yīng)用廣泛，功能強(qiáng)大，小巧美觀，便于攜帶，是一款既實(shí)用又廉價(jià)的控制系統(tǒng)?；竟δ苤饕獙?shí)現(xiàn)檢測(cè)溫度、濕度的檢測(cè)，將溫度濕度信號(hào)通過(guò)傳感器進(jìn)行信號(hào)的采集并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再運(yùn)用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理。為顯示和報(bào)警電路提供信號(hào)。主要技術(shù)參數(shù)溫度檢測(cè)范圍 ： -30℃-+100℃ 測(cè)量精度 ： 0.5℃ 濕度檢測(cè)范圍 ： 1%-100%RH 檢測(cè)精度 ： 1%RH,第二章 總體設(shè)計(jì)方案與比較,本設(shè)計(jì)是

10、基于單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號(hào)，和A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的性能，以單片機(jī)為核心的一套檢測(cè)系統(tǒng)，其中包括A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、溫度檢測(cè)、濕度檢測(cè)、顯示、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)由信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào)處理三個(gè)部分組成的。 信號(hào)采集 由溫度傳感器、濕度傳感器及多路開(kāi)關(guān)組成； 信號(hào)分析 由A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)基本系統(tǒng)組成； 信號(hào)處理 由串行口LED顯示器和報(bào)警系統(tǒng)

11、等組成。,系統(tǒng)總體框圖,,主控制電路和測(cè)溫濕控制電路,本次硬件設(shè)計(jì)的核心是At89s52.其他部件都是圍繞它設(shè)計(jì)的。測(cè)量溫度采用AD590溫度傳感器，它的測(cè)溫范圍在-55℃～+150℃之間，而且精度高。M檔在測(cè)溫范圍內(nèi)非線形誤差為±0.3℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)損壞，使用可靠。它只需直流電源就能工作，而且，無(wú)需進(jìn)行線性校正，所以使用也非常方便，接口也很簡(jiǎn)單。作為電流輸出型傳感器的

12、一個(gè)特點(diǎn)是，和電壓輸出型相比，它有很強(qiáng)的抗外界干擾能力，AD590的測(cè)量信號(hào)可遠(yuǎn)傳百余米。 測(cè)量濕度采用HS1100/HS1101濕度傳感器。HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增大而增大。具有完全互換性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，響應(yīng)時(shí)間快速，專門(mén)設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制

13、造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過(guò)程等。相對(duì)濕度在1%-100%RH范圍內(nèi)；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大于±2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于5S；溫度系數(shù)為0.04 pF/℃，可見(jiàn)精度是較高的。,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖,,方案論證,主控制器的功能由單片機(jī)完成，主要負(fù)責(zé)處理由數(shù)字溫濕度傳感器送來(lái)數(shù)據(jù)，并把處理好的數(shù)據(jù)送向顯示模塊。數(shù)字溫濕傳感器主要用來(lái)采集周圍壞境參數(shù)，并把所采集來(lái)的參數(shù)送向主控制器。按鍵電路主要用來(lái)完成單片機(jī)的復(fù)位操

14、作和溫濕度初始值的設(shè)定。這里需要四個(gè)按鍵，一個(gè)用來(lái)完成單片機(jī)的復(fù)位操作，一個(gè)用來(lái)切換顯示的數(shù)據(jù)，（是設(shè)定值還是實(shí)際測(cè)得的值），另外兩個(gè)用來(lái)設(shè)定初始溫度和初始濕度的個(gè)位和十位。報(bào)警電路就是用一個(gè)發(fā)光二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用來(lái)判斷周圍環(huán)境的溫度或者濕度是否超出設(shè)定值了，任何一個(gè)超出設(shè)定值發(fā)光二極管就會(huì)被點(diǎn)亮。,第三章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì),,單片機(jī)的復(fù)位電路圖,上電自動(dòng)復(fù)位圖

15、 按鍵手動(dòng)復(fù)位圖晶振控制電路圖 復(fù)位電路圖,程序流程框圖,主程序流程圖,,T0中斷流程圖,,,采樣子程序流程圖,結(jié)論,本文設(shè)計(jì)了采用AD590，HS1100集成芯片作為溫濕度傳感器用于普通糧倉(cāng)的溫濕度測(cè)量電路，分析了溫濕度測(cè)量的工作原理及過(guò)程，提出了溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體方案。本文設(shè)計(jì)的測(cè)量系統(tǒng)濕度測(cè)量范圍

16、為1%~100%,分辨率為±1%;溫度測(cè)量范圍為-30~+100℃,分辨率為±0.5℃，能達(dá)到糧倉(cāng)溫濕度測(cè)量要求。本系統(tǒng)的試制成功，克服了以前糧庫(kù)靠管理人員手工檢查、測(cè)量和手工計(jì)算糧倉(cāng)的溫度值和濕度值，并用人工方法進(jìn)行糧倉(cāng)溫度和濕度控制的缺點(diǎn)，提高了糧倉(cāng)溫度和濕度的檢測(cè)速度和檢測(cè)精度，同時(shí)也提高了糧倉(cāng)溫度和濕度的控制速度和控制精度。能夠有效的減少糧食霉變事故，同時(shí)也節(jié)省了大量人力和物力，減輕了糧倉(cāng)管理的工作強(qiáng)度，提高

17、了糧庫(kù)管理效率，使糧食管理得到了安全可靠的保障。,致謝,本論文是在我的導(dǎo)師李潔老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。她嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，李老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持，在此謹(jǐn)向李老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 我還要感謝在一起愉快的度過(guò)3年大學(xué)生活的自動(dòng)化專業(yè)的全體同學(xué)，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至本文的