室内温度湿度测量仪的设计毕业论文
电气工程及其自动化毕业论文--室内温湿度监测系统的研究
伴随着人们生活水平的不断提高,人们对生活环境的要求也越来越高,而温度和湿度是影响人们生活环境的重要因素,因此对于室内温度和湿度的检测在日常生活中就显得尤为重要。
室内温湿度检测系统的出现给人们的生产生活带来了极大的方便,本文主要阐述了温湿度检测系统的硬件设计和软件设计。
该系统采用温湿度传感器和单片机技术。
可以以数字形式直接显示温度值和湿度值,该系统使用方便、读数直观。
文章主要讨论了一种基于YX-HT-300U温湿度模块的系统设计。
文章从硬件和软件两方面展开了论述,硬件部分首先谈到了系统整体设计,然后从单片机芯片AT89C52的硬件接口电路做出分析和论述,同时增设键盘接口模块,LED显示模块,蜂鸣器报警模块,YX-HT-300U能同时测量相对湿度及温度,文中又论述了YX-HT-300U的性能、结构、工作原理、命令格式及功能,保证了系统设计的高性能;软件系统的设计主要给出了针对各个应用模块的设计思路和设计框架,并对各部分程序进行解释说明。
最后,文章对本次设计做出了总结,并对于设计过程中出现的问题做出了详细的讲解。
关键词:单片机;YX-HT-300U温湿度传感器;显示;报警AbstractAs the p e o p l e’s livingstandard is enhancing , the p e o p l e’s living conditions' request are getting highe r and higher The temperature and humidity is the important factor which affects people's living environ ment. Therefore, the indoor temperature and humidity testing has become particularly important in the daily life.The indoor temperature and humidity detection system gives the appearance of the production and living convenience brought about tremendous. The system has used the humiture sensor and the monolithic integrated circuit t e c h n o l o g y.It m ay demonstrate the temperature and the humidity value dire ctly by the digital. The systemoperates very easy, and the reading is direct-viewing. The artic le mainly discussed the system which based on the YX-HT-300U humiture module . The article main ly elab o r a t e s overall the system's design from the hardware part and the software p art. The hardware part talks about the system overall design firstly. Then it has m a d e the analysis and the elaboration from the monolithic integrated circuit chip A T89C52h ardware interface electric circuit, Simultaneously additionally builds the keyboard interface module, the LED display module and the buzzer warning module. Y X-H T-300U can simultaneously survey the relative humidity and the temperat ure. The article also elaborated the Y X-H T-300U performance, the structure, the principle of work, the for ms of field orders and the function. It has guaranteed the system design high erformance. The softwa re system's design has mainly given inview of each application module design mentality and the des ign frame, but carries on the explanation explanations to various subproFinally, the article made out the summary of this design. And th a r t i c l e has explained the problems of the design process in detail.Key words: Monolithic integrated circuit; Y X-H T-300U humituresensor; demonstration; warning第1章绪论1.1室内温湿度检测系统的作用与意义随着经济社会的发展,人们对生活环境的要求越来越高,本设计具有一定的使用价值,该温湿度测量系统的最大优点是利用YX-HT-300U温湿度传感器采集现场的温度和湿度,然后驱动ADC0809来完成温度传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。
数字温湿度计设计毕业设计(论文)
本科毕业设计(论文)数字温湿度计设计The Design Of Digital ThermometersAnd Hygrometer毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。
作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。
本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
涉密论文按学校规定处理。
作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。
基于单片机的室内环境监测仪的设计毕业设计论文
基于单片机的室环境监测仪的设计摘要本系统满足室环境变量实行全面、实时、长期监测的要求, 实现室环境温湿度、可燃气体浓度检测的自动化和智能化。
系统以单片机为核心,以温度、湿度传感器,气敏传感器作为测量元件,通过单片机与智能传感器相连,采集并存储智能传感器的测量数据,经过分析处理将结果显示于LCD液晶屏。
在单片机系统中,还要实现超限报警和数据辅助存储功能。
本设计主要做了如下几方面的工作:一是确定系统的总体设计方案:包括系统应具备的功能、达到的技术指标、系统的设计原则;二是整个系统和各个模块的硬件和软件的设计:传感器的静动态特征分析使用、使用单总线技术的SHT11数字温湿度传感器的测温湿电路以及程序设计、使用气敏传感器MQ211进行数据采集的电路以及程序设计;三是报警、按键的电路和程序设计。
该设计对室温湿度实现了检测与显示,而对CO和甲烷等有害气体完成超标报警,为人们的生活、娱乐及公共场所的环境提供了一种有效的防护系统。
关键词:单片机,STC89C52,SHT11,温湿度监测,MQ211,室环境MCU-BASED INDOOR EVENVIRONMENTAI MONITORING SYSTEMABSTRACTThe system meets the implementation of a comprehensive indoor environmental variable, real-time, long-term monitoring requirements. System microcontroller core, temperature, humiditysensors, gas sensors as measuring devices, smart sensors through theMCU and connect smart sensors collect and store measurement data,through analyzing and processing the results shown in the LCD liquidcrystal screen. In the SCM system, but also assisted to achieveover-limit alarm and data storage capabilities.This design made the following main aspects of work:First,determine the system's design program: including system should havefunctions to the technical specifications, system designprinciples;Second, the whole system and each module of the hardwareand software design: static and dynamic characteristics of thesensor to use, single-bus technology SHT11 digital temperature andhumidity sensors measuring temperature and humidity circuit andprogram design, use of gas sensor data acquisition MQ211 circuit andprogram design;Third alarm, circuit and button programming.The design of the indoor temperature and humidity to achieve thedetection and display, while CO and methane, and other harmful gasesto complete excessive alarm, as the people's life, entertainment andpublic places to provide an effective environmental protectionsystem.KEY WORDS:Single-chip microcomputer, STC89C52, SHT11, monitoringof temperature and humidity, MQ211, indoor environment学位论文原创性声明本人重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
基于sht11的温湿度监测器设计大学毕设论文
广西科技大学毕业设计(论文)题目:基于SHT11的温湿度监测器设计系别:电气与计算机工程专业班级:自动化姓名:学号:指导教师:职称:二〇一五年五月二十五日摘要随着社会的快速发展,环境中的温湿度对人们的生活日益突出。
本次设计主要是基于SHT11温湿度监测器系统的设计。
根据设计的需要设计出温湿度监测系统。
该系统的主要可以分为单片机,温湿度监测电路,报警电路,LCD12864液晶显示电路以及温湿度上下限设定电路和复位电路等。
系统主要由SHT11采集环境中的温湿度信号通过单片机进行处理,当所采集到的温湿度超过或低于用户所设定的温湿度上下限值时,系统都会快速精确地发出报警指令。
以便于工作人员能够及时的做出相关的应对的准备。
该系统体不仅积小、结构简单、成本低、而且测量精度高、稳定性强是一种多集成技术应用功能于一体的温湿度监测系统。
该系统的使用在现代社会的发展具有重要的作用关键字:温湿度测量;SHT11;单片机;监测报警AbstractWith the rapid development of society, the environment temperature and humidity on people's lives become increasingly prominent. The design is based on SHT11 temperature and humidity monitoring system design. According to design the design temperature and humidity monitoring system. The system can be divided into single-chip, temperature and humidity monitoring circuit, alarm circuit, LCD12864 LCD lower limit circuit and reset circuit on the circuit as well as temperature and humidity. SHT11 collection system consists of temperature and humidity of the environment signal processed by the microcontroller, when the collected temperature and humidity above or below a user-set upper and lower limits of temperature and humidity, the system will quickly and accurately alarm instruction. In order to prepare the relevant staff to make a timely response. The system is the body not only small size, simple structure, low cost, and high accuracy, stability is a multi-functional integrated technology in one of the temperature and humidity monitoring system. Use of this system has an important role in the development of modern societyKeywords:temperature and humidity measurements; SHT11; SCM; monitoring and alarm目录摘要 (1)Abstract (2)目录 (3)1 绪论 (4)1.1 选题意义 (4)1.2 环境参数对生物的影响 (4)1.3 温湿度监测的意义 (4)1.4 国内外研究状况 (5)1.5 本次研究的主要内容及任务 (6)1.6 小结 (6)2 系统硬件设计 (7)2.1 系统设计方案 (7)2.2 单片机最小系统 (8)2.2.1 STC89C51单片机 (8)2.2.2 晶振电路 (10)2.2.3 复位电路 (10)2.3 温湿度检测电路设计 (11)2.3.1 SHT11引脚功能 (11)2.3.2 SHT11的基本原理 (12)2.3.4 SHT11通讯复位时序 (13)2.3.5 信号的转换 (14)2.3.6 湿度信号的温度补偿 (15)2.3.3 SHT11温湿度检测电路设计 (15)2.4 LCD12864液晶显示 (16)2.5 报警电路 (18)2.6 小结 (18)3 系统软件设计 (19)3.1 系统主程序设计 (19)3.2 温湿度测量子程序 (20)3.3 12864液晶显示程序设计 (23)3.4 报警程序设计 (24)3.5 按键控制流程设计 (25)3.6 小结 (25)4 系统测试分析 (26)4.1 硬件调试 (26)4.2 软件调式 (27)4.3 小结 (32)5 结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 选题意义自进入二十一世纪以来人类社会得到了迅速的发展,世界各国工农业现代化建设都趋向于现代化信息化。
温湿度检测设计毕业论文
第1章绪论1、1研究的目的和意义随着社会的进步和生产需要,利用无线传感进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。
在工业现场,由于生产环境恶劣,工作人员不能长时间停留在现场观察设备是否运行正常,因此需要采集数据并传输数据到一个环境相对较好的操控室内,这样就会产生数据传输问题。
由于厂房过大、需要传输数据过多,使用传统的有线数据传输方式就需要铺设很多很长的通讯线。
这样浪费资源,占用空间,可操作性差,出现错误换线困难。
而且,当数据采集点处于运动状态、所处的环境不允许或时,数据甚至无法传输,此时便需要利用无线传输的方式进行数据收集。
在农业生产上,不论是温室大棚的温湿度监测,还是粮仓的管理,传统上都是采取分区取样的人工方法。
这样工作量大,可靠性差,而且大棚和粮仓占地面积大,检测目标分散,测点较多。
传统的方法已经不能满足当前农业发展的需要。
在当前的科技水平下,无线通信技术的发展使得温度采集测量更加精确,简便易行。
在日常生活中,随着人们生活水平不断的提高,居住条件也逐渐变得智能化。
如今很多家庭都会安装室内温湿度采集控制系统,其原理就是利用无线通信技术采集室内温湿度数据,并根据室内温度情况进行遥控通风等操作。
通过自动调节室内温度湿度,可以更好地改善人们的居住环境。
以上只是简单列举几个现实的例子,在现实生活中,这种无线温度采集系统已经被成功应用于工农业、军事国防、环境监测、机器人控制等许多重要领域。
而且类似于这种温湿度采集系统的无线通信网络已经被广泛的应用到民用和军事领域。
凡是布线繁杂或不允许布线的场合都希望能通过无线方案来解决。
为此,需要设计相应的接口系统,控制这些射频芯片工作,完成可靠稳定的无线数据传输,这样的研究也变得更加有意义了[1]。
1、2 国内外研究现状在温湿度采集设备出现以前,人们都是分别使用温度计和湿度计进行温度、湿度的测量。
最早的温度计是于1953年意大利科学家伽利略(1564~1642)发明的。
毕业设计(论文)-温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计
兰州工业高等专科学校毕业设计(论文)题目温度、湿度以及CO2浓度测控仪的设计系别电气工程系专业电气自动化技术班级电自09-2班姓名学号指导教师(职称)(教授)日期摘要随着蔬菜大棚的迅速增多,人们对其性能要求也越来越高,特别是为了提高生产效率,对大棚的自动化程度要求也越来越高。
随着单片机及各种电子器件性价比的迅速提高,使得这种要求变为可能。
本文介绍了一种以AT89S52单片机为控制核心的测控仪,主要是为了对蔬菜大棚内的温湿度,以及二氧化碳浓度进行有效、可靠地检测与控制而设计的。
该测控仪具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点,所以具有一定的应用前景。
关键词:二氧化碳浓度蔬菜大棚测控仪温湿度检测自动化程度性能要求AbstractWith the rapid increase of the awning vegetables, people on its performance requirements also more and more high, especially in order to increase the production efficiency, to shed the automation degree of demand more and more is also high. With the single chip microcomputer and various kinds of electronic device performance to price ratio increased quickly, make such a request possible. This paper introduces a kind of AT89S52 SCM in as control core and control the device, mainly is for vegetables in the trellis of temperature and humidity, and carbon dioxide concentration is effective and reliable to detect and control and of the design. The measurement and control instrument has high accuracy, easy to use and low cost and stable and reliable, and other characteristics, so has certain application prospect. Keywords: carbon dioxide concentration measurement instrument testing temperature and humidity awning vegetables automation degree of performance requirements1.概述课题名称:温度、湿度、二氧化碳浓度测控仪的设计课题内容性质:工程设计课题来源性质:教师收集的结合生产实际的课题目前,在仓库、图书馆、蔬菜大棚等许多场合需要温度、湿度、二氧化碳浓度的控制。
温湿度传感器的毕业设计
温湿度传感器的毕业设计摘要:温湿度传感器已广泛应用于工业自动化、环境监测以及室内生态控制等领域。
本文以温湿度传感器为研究对象,设计了一种基于Arduino控制器的温湿度传感器系统。
该系统能够实时监测环境的温度和湿度,并将数据通过无线通信方式发送到上位机进行处理。
实验结果表明,该系统具有高精度、快速响应和稳定性好的特点,可以满足实际应用需求。
关键词:温湿度传感器、Arduino控制器、无线通信、上位机、实时监测1.引言温湿度传感器是一种用于测量环境的温度和湿度的设备。
随着工业自动化和智能化的发展,对温湿度传感器的要求也越来越高。
传统的温湿度传感器由于测量范围窄、精度低等问题,已不能满足实际应用需求。
因此,本文设计了一种基于Arduino控制器的温湿度传感器系统,旨在提高测量精度和稳定性。
2.系统设计2.1硬件设计本系统的硬件设计主要包括Arduino控制器、温湿度传感器模块、无线通信模块和电源模块。
Arduino控制器具有较强的处理能力和通信能力,能够实时获取传感器数据并进行处理。
温湿度传感器模块采用高精度传感器,能够实时测量环境的温度和湿度。
无线通信模块采用无线射频通信技术,实现传感器数据的无线传输。
电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2.2软件设计软件设计主要包括传感器驱动程序、数据处理程序和通信程序。
传感器驱动程序用于实时获取传感器的温湿度数据,然后将数据传输给Arduino控制器。
数据处理程序根据需求对传感器数据进行处理,如计算平均值、最大值和最小值等。
通信程序负责将处理后的数据通过无线通信模块发送到上位机进行显示和存储。
3.系统实现根据系统设计,我们搭建了一个实验平台进行测试。
首先,将温湿度传感器模块连接到Arduino控制器,并利用Arduino编程语言编写了传感器驱动程序。
然后,编写了数据处理程序和通信程序,并将这些程序上传到Arduino控制器中。
最后,将无线通信模块连接到Arduino控制器,并进行数据传输测试。
安全型 温度、湿度、气敏智能家居 毕业设计
本科毕业设计题目:安全型智能室内控制系统的设计学号: 0074813143姓名:邓明星班级: 07机工A1专业:机械电子工程学院:机电工程学院入学时间: 2007级指导教师:何成、王振华日期:2011 年5 月 13日毕业设计独创性声明本人所呈交的毕业论文是在指导教师指导下进行的工作及取得的成果。
除文中已经注明的内容外,本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名:日期:安全型智能室内控制系统的设计摘要课题基于安全、健康、智能、节能的理念而开发研究的室内控制系统,对室内温度、湿度、气体浓度(主要是存在安全隐患的、可燃性的气体,如天然气,一氧化碳)进行监测。
创造一个安全型、健康型、智能型室内控制系统。
把温度控制在一个温度、湿度控制在一个舒适的范围里面、并且实时对室内的存在安全隐患的气体进行监测。
做出一系列的反应。
温度过高、过低,通过空调调节;湿度过高、过低,通过水汽制造机和干燥机控制;有害气体浓度过高,通过报警和排气装置处理。
在21世纪的今天,迫切需要一个这样的智能型系统关键词:温度、湿度、气体浓度、智能控制系统、报警The safe intelligent interior control system designABSTRACTSubject based on safe, healthy and intelligent energy-saving concepts and development research indoor control system of indoor temperature, humidity, gas concentration (mainly is unsafe, combustible gas, such as natural gas, carbon monoxide) for monitoring. Create a safe, healthy, smart interior control system. The temperature control in a temperature, humidity control in a comfortable scope inside, and real-time right indoor unsafe gas for monitoring. Make a series of reactions. Temperature is too high, low, through the air conditioning regulation; Excessively high humidity, too low, through the water vapor manufacturing machine and drying machine control; The concentration of harmful gases is exorbitant, through alarming and air exhaust device processing. In the 21st century, the urgent need to such a control systemKey words: Temperature, humidity, gas concentration, intelligent control system, alarm目录第1章绪论 (1)1.1控制系统的研究背景 (1)1.2控系统的研究现状 (1)1.3课题研究的意义 (2)1.4要研究的内容 (2)第2章室内控制系统的硬件设计 (3)2.1单片机的时钟、复位电路 (3)2.2 数码管驱动电路 (7)2.3温度传感器检测电路 (12)2.4湿度传感器检测电路 (18)2.5蜂鸣器、LED灯驱动电路 (21)2.6 本章小结 (24)第3章室内控制系统的软件设计 (25)3.1常用软件介绍 (25)3.2室内系统的工作原理 (26)3.3针对DS18B20温度传感器的驱动编程 (27)3.4 针对sht10湿度传感器的驱动编程 (31)3.5本章小结 (35)第4章室内控制系统的参数设置与优化调节 (36)4.1温度、湿度、空气浓度参数设置 (36)4.2 遇到的问题和解决办法 (36)第5章总结与展望 (38)5.1总结与展望 (38)参考文献 (40)致谢 (41)附录 (42)第一章绪论本章介绍了安全型智能室内控制系统的研究背景、研究现状、阐述了本系统的研究意义;大体介绍了该系统研究过程中所涉及的内容。
温湿度传感器毕业论文64页
本项设计面向设施农业生产,釆用传感和屏显信息技术,将传统农业与农业信息化、 数字化结合,研制精准农业信息监测设备。该设备能向用户提供精确、实时的作物生长 的环境信息,对灾害气候进行现场预警,并提供部分控制功能,可调控部分环境因子, 实现农作物生长环境的最佳条件。满足大规模推广需求,易于实现项目成果的产品化。
国外借助其电子技术与传感器技术方面的优势,环境及生物信息的获取与监视的数 字设备较为成熟,己有很多基于数字检测的先进的产品化设备出售。其代表国家有荷兰, 日本,以色列和美国等。例如,美国加州大学伯克利分校所设计的环境实时监测系统, 应用在俄勒冈州的一个葡萄园中,每隔一分钟检测一次土壤温度、湿度和日照等信息, 通过无线通信技术发送到信号接收节点,再通过网络发送到计算机上,再由计算机系统 中的相关应用软件对数据进行分析处理,最后由葡萄园主从显示系统中观看分析结果。 英国伦敦大学农学院研制的温室计算机遥控技术,可以观测50km以外温室的光、湿、•专业•整理-
我国现阶段农业生产具有以下特点:农作物对某些环境因子变化敏感,当环境因子 出现极端情况时,如不能及时采取措施,农作物就可能大面积减产,造成严重经济损失。 如若持续高温,容易造成病虫滋生蔓延,从而影响植株的正常生长发育;如若持续低温, 则容易冻死菜苗,造成寒害。我国地域辽阔、气候多样,生产条件千差万别,不同作物、 不同品种均需因地制宜进行管理,而目前我国农业生产以小家庭模式为主,农业技术人 员缺少、农民知识水平较低,缺乏针对性的科学生产指导。
6总结与展望28
6.1总结28
6.2展望28
参考文献29
附录一29
附录二31
附录三32
致谢13
1绪论
1.1研究背景
我国耕地面积逐年减少,截止2011年,我国耕地面积为1.33亿公顷,比上年减少30 万公顷,人均耕地面积仅为926m2,不到世界人均的40%,我国农业需要向优质、高效、 高产的现代化农业转型。如何在有限的农业资源基础上,面向我国农业特点,借助先进 的科技手段提高生产效率己经成为必须解决的重大问题。
温湿度检测毕业论文
1 绪论1.1 前言温湿度的监测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。
在生产中,温湿度的高低对产品的质量影响很大。
由于温湿度的监测控制不当,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,首要问题是加强生产车间内温度与湿度的监测工作,但传统的方法过于粗糙,通过人工进行监测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、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。
目前,在低温条件下温湿度的测量已经相对成熟。
利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机入手了,一切向着数字式、智能化控制方向发展。
对于国外对温湿度检测的研究,从复杂模拟量监测到现在的数字智能化监测越发的成熟,随着科技的进步,现在对温湿度的研究,检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。
在发展过程中,以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高等诸多优点在生产生活中的各个方面发挥着至关重要的作用。
温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。
湿敏元件的线性度及抗污染性差,在监测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
1.1在纺织生产中,温湿度的变化直接影响到产品的质量,产量和材料的消耗。
目前纺织行业的温湿度控制基本采用人工手动调节方式。
由于在控制中是人工的原因,所以必然存在反应速度慢,劳动强度高,调节方式大都属于开关控制,难以实现理想的调节方式,所以现场的温湿度波动范围大,温湿度的均匀度特性差,能源利用率低,失控几率大,由此直接影响产品产量和质量的稳定性。
温湿度传感器的发展和计算机技术的发展,为纺织行业车间温湿度控制提供了坚实的技术手段。
数字温湿度计的设计毕业论文
数字温湿度计的设计毕业论文目录前言 (1)第一章设计任务要求和温湿度计的发展史 (2)§1.1设计任务及要求 (2)§1.2设计数字温湿度计的依据和意义 (2)§1.3温度计的发展史 (2)§1.4湿度计的由来 (4)§1.5露点意义 (4)第二章设计任务分析及方案论证 (4)§2.1设计总体方案及方案论证 (5)§2.2元器件的选择 (5)§2.2.1 主控制器芯片 (5)§2.2.2 数字温湿度传感器 (7)§2.2.3 驱动显示电路 (8)§2.3温湿度测量的方法及分析 (9)第三章硬件电路的设计 (10)§3.1主控制电路和测温湿控制电路 (10)§3.2驱动显示电路 (11)第四章软件设计及分析 (13)§4.1DHT91传输时序和指令集]7[ (13)§4.1.1 通讯复位时序 (13)§4.1.2 启动传输时序 (13)§4.1.3 数据传输和指令集 (14)§4.1.4 湿度的测量时序 (15)§4.1.5 输出转换为物理量 (15)§4.1.6 DHT91的DC特性。
(16)§4.2程序流程图 (17)§4.3程序的设计 (18)§4.3.1 通讯复位子程序 (18)§4.3.2 传输启动子程序 (18)§4.3.3 写一个字节子程序 (19)§4.3.4 读一个字节子程序 (20)§4.3.5 数据处理子程序 (20)§4.3.6 显示子程序 (21)§4.3.7 按键子程序 (23)§4.3.8 中断刷新显示数码管子程序 (26)§4.3.9软件在硬件上的调试分析 (27)结论 (29)参考文献 (30)致谢 (30)附录 (30)前言温度与湿度与人们的生活息息相关。
温度湿度无线监测系统设计 毕设
温度湿度无线监测系统一、总述本系统由一个监测终端和多个监测点组成,可实现远程监测,传输距离可达2000米,支持最多225路多地同时监测。
监测点具有测量温度湿度以及发送信息的功能,监测终端能够接收各监测点的序号温度湿度信息,并通过液晶屏显示。
无线收发使用315M 天线,主芯片为STC89C52,温度湿度传感器为DHT11,使用LCD1602显示接收到的监测点序号温度值和湿度值。
二、硬件电路设计 1、监测点电路设计 监测点电路方框图2、监测终端电路设计 监测终端电路方框图3、仿真图检测端每次信号发送4遍。
数据由引导码加24位数据码组成,0码由01表示,1码由011表示。
上图中发送的数据为0x01(固定地址位),0x00(模拟温度值),0x00(模拟湿度值)。
程序中将P1.1和P1.0赋相同电平,在P1.1上接led,可以检查信号发送情况。
三、软件程序设计1、程序流程图监测点程序流程图监测终端程序流程图2、程序源代码(1)DHT11读温湿度程序/************DHT11读温*****************/#include"DHT11.h"unsigned char wendu,shidu;void delay_us(){unsigned char i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}void delay_ms(unsigned char x){unsigned char n;while((x--)!=0){for(n=0;n<115;n++){;}}}char receive(){unsigned int i;unsigned char temp,respond;unsigned char com_data=0;for(i=0;i<=7;i++){respond=2;while((!TRH)&&respond++);delay_us();delay_us();delay_us();if(TRH){temp=1;respond=2;while((TRH)&&respond++);}elsetemp=0;com_data<<=1;com_data|=temp;}return(com_data);}//湿度读取子程序//温度高8位== TL_data//温度低8位== TH_data//湿度高8位== RH_data//湿度低8位== RH_data//校验8位== CK_datavoid read(){unsigned int respond;unsigned int RH_temp,RL_temp,TH_temp,TL_temp,CK_temp,untemp,RH_data,RL_data,TH_data,TL_data,CK_data;//主机拉低18msTRH=0;delay_ms(18);TRH=1;//DATA总线由上拉电阻拉高主机延时20usdelay_us();delay_us();delay_us();delay_us();TRH=1;//判断DHT11是否有低电平响应信号如不响应则跳出,响应则向下运行if(!TRH){respond=2;//判断DHT11发出80us 的低电平响应信号是否结束while((!TRH)&&respond++);respond=2;//判断从机是否发出80us 的高电平,如发出则进入数据接收状态while((TRH)&&respond++);//数据接收RH_temp=receive();RL_temp=receive();TH_temp=receive();TL_temp=receive();CK_temp=receive();TRH=1;untemp=(RH_temp+RL_temp+TH_temp+TL_temp);//数据校验if(CK_temp==untemp){RH_data=RH_temp;RL_data=RL_temp;TH_data=TH_temp;TL_data=TL_temp;CK_data=CK_temp;}}// 温度值湿度值wendu=(unsigned char) (TH_data );shidu=(unsigned char) (RH_data );}(2)监测点发送数据程序/***************************************************** 发送8位地址和温度湿度地址位定为0x01******************************************************/#include<reg52.h>#include<delay.h>#include<DHT11.h>sbit send0=P1^0;sbit send1=P1^1;//接LED用于显示P1.0,P1.1的电位unsigned char temp,n;unsigned char Adress=0x01;//定义地址void Send(unsigned char x)// 发送数据函数{unsigned char i;temp=0x80; //temp用于取位for(i=0;i<8;i++){if(temp&x)//如果对应位为1,则发送011{send0=0;send1=send0;delayms(1);send0=1;send1=send0;delayms(2);}else //否则发送01{send0=0;send1=send0;delayms(1);send0=1;send1=send0;delayms(1);}temp>>=1; //将对应位右移,取下一位}}void main(){while(1){read(); //读取温度湿度函数n=4;while(n){//头码发送send0=1;send1=1;delayms(20);//间隔Send(Adress);//发送地址Send(wendu);//发送数据1Send(shidu);//发送数据2send0=0;send1=0;delayms(20);--n; //循环4次}delay1s();}}(3)接收终端数据处理程序/*-----------------------------------------------接收1个头码8位地址码2个8位数据25位液晶分别显示地址数,数据1,数据2------------------------------------------------*///#include<reg52.h> //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义#include<1602.h>sbit IR=P3^2; //无线接口标志/*------------------------------------------------全局变量声明------------------------------------------------*/unsigned char irtime;//红外用全局变量bit irpro_ok,irok;unsigned char adres1,adres2,dat1,dat2,dat3,dat4;//显示变量,地址,数据1,数据2 的个位十位unsigned char irdata[25];//存储变量unsigned char display[10]={'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'};//显示字符数组unsigned char recv_data[3];/*------------------------------------------------函数声明------------------------------------------------*///void Ir_work(void);void Ircordpro(void);/*------------------------------------------------定时器0中断处理------------------------------------------------*/void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1{irtime++; //用于计数2个下降沿之间的时间}/*------------------------------------------------外部中断0中断处理------------------------------------------------*/void EX0_ISR (void) interrupt 0 //外部中断0服务函数{static unsigned char i; //接收无线信号处理static bit startflag; //是否开始处理标志位if(startflag){if(irtime<160&&irtime>=140)//引导码TC9012的头码,2*19ms/0.256ms i=0;irdata[i]=irtime;//存储每个电平的持续时间,用于以后判断是0还是1irtime=0;i++;if(i==25) //接收完头码和24位数据,数据自加到25{irok=1;i=0;}}else{irtime=0;startflag=1;}}/*------------------------------------------------定时器0初始化------------------------------------------------*/void TIM0init(void)//定时器0初始化{TMOD=0x02;//定时器0工作方式2,TH0是重装值,TL0是初值TH0=0x00; //重载值TL0=0x00; //初始化值ET0=1; //开中断TR0=1;}/*------------------------------------------------外部中断0初始化------------------------------------------------*/void EX0init(void){IT0 = 1; //指定外部中断0下降沿触发,INT0 (P3.2)EX0 = 1; //使能外部中断EA = 1; //开总中断}/*------------------------------------------------无线码值处理------------------------------------------------*/void Ircordpro(void)//无线码值处理函数{unsigned char i, j, k ;unsigned char cord,value;if(irdata[0]>140&&irdata[0]<160){k=1;for(i=0;i<=2;i++){for(j=1;j<=8;j++) //处理1个字节8位{cord=irdata[k];if(cord>10) //大于某值为1,这个和晶振有绝对关系,这里使用12M计算,此值可以有一定误差3ms-/0.256value|=0x01;if(j<8){value<<=1;}k++;}recv_data[i]=value;value=0;}adres1=recv_data[0]/10;//地址个位十位adres2=recv_data[0]%10;dat1=recv_data[1]/10;//数据1个位十位dat2=recv_data[1]%10;dat3=recv_data[2]/10;//数据2个位十位dat4=recv_data[2]%10;irpro_ok=1;//处理完毕标志位置1}}/*------------------------------------------------主函数------------------------------------------------*/void main(void){EX0init(); //初始化外部中断TIM0init();//初始化定时器LCD_Init(); //初始化液晶delayms(20); //延时有助于稳定LCD_Clear(); //清屏LCD_Write_String(5,0,"RECEIVE");LCD_Write_Char(9,1,0xdf);//右上角点LCD_Write_Char(10,1,'C');//LCD_Write_Char(15,1,'%');//用于显示温度湿度单位while(1)//主循环{if(irok) //如果接收好了进行数据处理{Ircordpro();irok=0;}if(irpro_ok) //如果处理好后进行工作处理{LCD_Write_Char(1,1,display[adres1]); //写地址位LCD_Write_Char(2,1,display[adres2]);LCD_Write_Char(7,1,display[dat1]); //写数据1LCD_Write_Char(8,1,display[dat2]);LCD_Write_Char(13,1,display[dat3]); //写数据2LCD_Write_Char(14,1,display[dat4]);irpro_ok=0; //处理完成标志delay500ms(); delay500ms();}}}(4)监测终端液晶显示程序#include "1602.h"#include "delay.h"sbit RS = P2^4; //定义端口sbit RW = P2^5;sbit EN = P2^6;#define RS_CLR RS=0#define RS_SET RS=1#define RW_CLR RW=0#define RW_SET RW=1#define EN_CLR EN=0#define EN_SET EN=1#define DataPort P0/*------------------------------------------------判忙函数------------------------------------------------*/bit LCD_Check_Busy(void){DataPort= 0xFF;RS_CLR;RW_SET;EN_CLR;_nop_();EN_SET;return (bit)(DataPort & 0x80);}/*------------------------------------------------写入命令函数------------------------------------------------*/ void LCD_Write_Com(unsigned char com) {while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待RS_CLR;RW_CLR;EN_SET;DataPort= com;_nop_();EN_CLR;}/*------------------------------------------------写入数据函数------------------------------------------------*/ void LCD_Write_Data(unsigned char Data) {while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待RS_SET;RW_CLR;EN_SET;DataPort= Data;_nop_();EN_CLR;}/*------------------------------------------------清屏函数------------------------------------------------*/ void LCD_Clear(void){LCD_Write_Com(0x01);delayms(5);}/*------------------------------------------------写入字符串函数------------------------------------------------*/void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) {if (y == 0){LCD_Write_Com(0x80 + x); //表示第一行}else{LCD_Write_Com(0xC0 + x); //表示第二行}while (*s){LCD_Write_Data( *s);s ++;}}/*------------------------------------------------写入字符函数------------------------------------------------*/void LCD_Write_Char(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char Data) {if (y == 0){LCD_Write_Com(0x80 + x);}else{LCD_Write_Com(0xC0 + x);}LCD_Write_Data( Data);}/*------------------------------------------------初始化函数------------------------------------------------*/void LCD_Init(void){LCD_Write_Com(0x38); /*显示模式设置*/delayms(5);LCD_Write_Com(0x38);delayms(5);LCD_Write_Com(0x38);delayms(5);LCD_Write_Com(0x38);LCD_Write_Com(0x08); /*显示关闭*/LCD_Write_Com(0x01); /*显示清屏*/LCD_Write_Com(0x06); /*显示光标移动设置*/delayms(5);LCD_Write_Com(0x0C); /*显示开及光标设置*/}四、心得体会调试程序得出一个结论,要想完成一个工程,必须从基本模块调试开始,程序也是这样。
家用数字式温度湿度表设计-论文
密级公开学号201340513214衡水学院毕业论文(设计)家用数字式温度湿度表设计论文作者:国孟源指导教师:侯晓云系别::物理与电子信息系专业电子信息工程年级: 2013级提交日期: 2017年4月18日答辩日期:2017年5月05日毕业论文(设计)学术承诺本人郑重承诺:所呈交的毕业论文(设计)是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文(设计)中不存在抄袭情况,论文(设计)中不包含其他人已经发表的研究成果,也不包含他人或其他教学机构取得的研究成果。
作者签名:日期:毕业论文(设计)使用授权的说明本人了解并遵守衡水学院有关保留、使用毕业论文(设计)的规定。
即:学校有权保留或向有关部门送交毕业论文(设计)的原件或复印件,允许论文(设计)被查阅和借阅;学校可以公开论文(设计)的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文(设计)及相关资料。
作者签名:指导教师签名:日期:日期:论文题目:家用数字式温度湿度表设计摘要:在环境情况测量的过程中,主要的两个测量点为温度测量和湿度的测量。
在当今的生产生活过程中,温度和湿度的测量也逐渐变得重要。
随着经济不断发展,人们的物质生活水平提高,对生活环境的要求也变得愈加重要。
因此,创造一个舒适温馨的家庭也越来越得到人们的重视。
所以,研究温湿度测量装置就变得更加重要。
此次设计题目是家用数字式温度湿度表的设计,主要分为温度湿度传感器检测单元块,单片机控制单元,另外还有数字式显示单元以及报警电路四个模块组成。
主要是以STC89C52型号单片机作为主控制芯片,由温湿度传感器检测和温湿度显示以及报警电路三部分组成。
温湿度传感器模块使用准确度较高、性能较好的DHT11作为检测单元,数字显示模块以LCD1602型号的液晶显示屏作为显示单元,它们分别通过串行口与微处理器进行数据传输。
软件部分由C语言进行程序的编写和调试,从而达到温湿度检测的目的。
多功能温湿度计设计毕业论文
多功能数字温湿度计设计【摘要】温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。
在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门,经常需要对环境温度与湿度进行测量。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的。
因此研究温湿度的测量方法具有重要的意义。
本论文讲述了一种以单片机AT89C52为主要控制器件,以DHT22为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计,具有时间、温湿度显示,并且可以自行设置温度预警值,当温度超出预警值时报警,存储温湿度的功能。
矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
【关键词】温度;湿度;DHT22时间Multifunction digital hygrometer design [Abstract] Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related to temperature and humidity. In industrial and agricultural production, meteorology, environmental protection, national defense, scientific researchdepartments, often need to measure temperature and humidity to the environment. Accurate measurementof temperature and humidity in biological pharmaceutical, food processing, paper making industries is of vital importance. So the temperature and humidity measureme nt method has the vital sig nifica nc 聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
家用温湿度检测仪设计
单片机原理及接口技术课程设计(论文)题目:家用温湿度检测仪院(系):专业班级:学号:学生姓名:指导教师:起止时间:课程设计(论文)任务及评语摘要现代人的生活方式发生了很大的变化,尤其是对自己生活环境的要求更加严格,比如温度,湿度,光线强度等。
多数人希望能够将这些信息数字化,以使自己能更加准确的掌握自己所处环境的情况,因此研究温湿度的测量方法和控制有了重要的意义。
本系统式基于STC89C52单片机为核心,集传感器、数据采集、处理、电机驱动于一体的温度湿度控制系统,非常适合家庭温度湿度监控。
DS18B20数字温度传感器灵敏度高,精度高,硬件电路非常简单,可以直接与单片机相连。
HS1101湿度传感器测量范围大,灵敏度高。
HS1101电容传感器,在电路构成中等效为一个电容器件,其电容量随着所测空气的湿度的增大而增大。
加上一个555定时器,可以产生频率随湿度变化的方波,通过单片机的计数器,可以实现频率的测量,进而可以计算出湿度值。
单片机将采集的温度与湿度值用数码管显示。
当湿度过低时,就启动超声波加湿器。
本系统成本低廉,性能可靠,精度较高,工作稳定,比较好的完成了题目的各项要求。
关键词:单片机, DS18B20 , HS1101 , 555定时器,数码管目录第1章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2任务要求 (1)第2章课程设计的方案 (2)2.1系统组成总体结构 (2)2.2方案论证 (2)2.2.1温度传感器的选择 (2)2.2.2湿度传感器的选择 (3)2.2.3单片机的选择 (3)2.2.4数码管的选择 (3)第3章硬件设计 (4)3.1单片机最小系统设计 (4)3.2传感器设计 (4)3.2.1温度传感器的设计 (4)3.2.2湿度传感器的设计 (5)3.3数码显示模块 (5)3.4电机驱动电路 (6)第4章软件设计 (7)4.1主程序设计 (7)4.2定时中断设计 (8)第5章总结 (9)参考文献 (10)附录 (11)附录Ⅰ (11)附录Ⅱ (12)第1章绪论1.1概述在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门,经常需要对温度和湿度进行厕灵及控制。
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第1章绪论1.1课题研究背景和意义温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
在整个宇宙当中,温度无处不存在。
无论在地球上还是在月球上,也无论是在炽热的太阳上还是在阴冷的冥王星上,这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差别。
湿度,表示大气干燥程度的物理量。
在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。
空气的干湿程度叫做“湿度”。
在此意义下,常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。
湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。
绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量,一般其单位是克/立方米,绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度;相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比,它的值显示水蒸气的饱和度有多高[1]。
温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。
温度、湿度是工业农业生产不可缺少的因素,但传统的方法是用温度表、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、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。
含有微型计算机或微处理器的测量仪器,由于它拥有对数据存储,运算逻辑判断及自动化的功能,有着智能作用。
随着生产的发展,一个低成本和具有较高精1度的温度湿度测量仪在许多领域会代替人工操作,自动控制各种仪器调整环境温度湿度。
目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量,而且温湿度信息传递不及时,精度达不到要求,不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定,为此,本设计开发了一种能够同时测量多点,并实时性高、精度高,能够综合处理多点温湿度信息,并能进行温湿度控制的测控产品。
总之,环境温湿度的检测与调节仪器的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。
1.2国内外的研究现状1.2.1 温度传感器集成温度传感器是目前应用范围最广、使用最普及的一种全集成化传感器。
其种类很多,大致可分为以下5类:1、模拟集成温度传感器;2、模拟集成温度控制器;3、智能温度传感器;4、通用智能温度控制器;5、微机散热保护专用的智能温度控制器。
集成温度传感器的主要应用领域有以下3个方面:1.温度测量:可以构成数字温度计、温度变送器、温度巡回检测仪、智能化温度检测系统及网络化测温系统。
2.温度控制:适用于智能化温度测控系统、工业过程控制、现场可编程温度控制系统、环境温度监测及报警系统、中央空调、风扇温控电路、微处理器及微机系统的过热保护装置、现代办公设备、电信设备、服务器中的温度测控系统、电池充电器的过热保护电路、音频功率放大器的过热保护电路及家用电器。
3.特殊应用:例如,热电偶冷端温度补偿、测量温差、测量平均温度、测量温度场、电子密码锁(仅对内含64位ROM的单线总线智能温度传感器而言)及液晶显示器表面温度监测等[2]。
模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它是将温度传感器集2成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。
模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。
它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。
目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。
智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU);并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。
进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。
在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器,采用的是8位A/D 转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到1℃。
目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625℃。
由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器,能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125℃,测温精度为±0.2℃。
为了提高多通道智能温度传感器的转换速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。
以AD7817型5通道智能温度传感器为例,它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27μs、9μs。
新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。
例如,DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC),使其功能更加完善。
DS1624还3增加了存储功能,利用芯片内部256字节的E2PROM存储器,可存储用户的短信息。
另外,智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。
智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线总线、I2C总线、SMBus 总线和SPI总线[3]。
1.2.2 湿度传感器湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。
湿度传感器主要分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。
空气中的水蒸汽吸附在感湿材料上后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件。
近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了较大的发展。
湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。
国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一,质量价格都相差较大,用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度,需要在这方面作深入的了解。
现在国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品,电容式湿敏元件较为多见,感湿材料种类主要为高分子聚合物,氯化锂和金属氧化物。
近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。
湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度/温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。
湿敏元件是最简单的湿度传感器。
湿敏元件主要分为电阻式、电容式两大类。
湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。
湿敏电阻的种类很多,例如金属氧化特湿敏电阻、硅湿敏电阻、陶瓷湿敏电阻等。
湿敏电阻的优点是灵敏度高,主要缺点是线性度和产品的互换性差。
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分4子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酷酸醋酸纤维等。
当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。
湿敏电容的主要优点是灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化,其精度一般比湿敏电阻要低一些。
国外生产湿敏电容的主厂家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。
以Humirel公司生产的SH1100型湿敏电容为例,其测量范围是(1%~99%)RH,在55%RH时的电容量为180pF(典型值)。
当相对湿度从0变化到100%时,电容量的变化范围是163pF~202pF。
温度系数为0.04pF/℃,湿度滞后量为±1.5%,响应时间为5s。
除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。
湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
目前,国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell 公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。
这些产品可分成以下三种类型:(1)线性电压输出式集成湿度传感器;典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。
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,在55%RH时的输出频率为8750Hz (型值),当上对湿度从10%变化到95%时,输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。
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HTF3223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)5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量出温度值。
2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化温度/温度传感器,其外形尺寸仅为7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm),体积与火柴头相近。
出厂前,每只传感器都在温度室中做过精密标准,标准系数被编成相应的程序存入校准存储器中,在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。
它们不仅能准确测量相对温度,还能测量温度和露点。
测量相对温度的范围是0~100%,分辨力达0.03%RH,最高精度为±2%RH。
测量温度的范围是-40℃~ 123.8℃,分辨力为0.01℃。
测量露点的精度[4]。
1.3本文的主要工作和结构安排本设计以STC89C52单片机为核心来对多点温湿度进行实时巡检。
各检测单元(从机)能独立完成各自功能,同时能根据主控机的指令对温湿度进行时时采集。
并将采集来的信息通过液晶屏显示清晰的呈现给用户,如果采集的信息超出了预设范围,闪烁灯和蜂鸣器都将给出报警示意用户,以便做出及时决定。