06电信B 李海棠 温湿度控制系统(改)
电力设备温湿度控制器的设计
电力设备温湿度控制器的设计李丽;汤学博;刘嘉文;贺慧勇【摘要】@@%以PIC16F877A微控制器为主控芯片,采用SHT11组成数字温湿度控制器,主要用于开关柜、端子箱等电力设备.首先温湿度传感器对相对湿度和环境的温度进行检测,然后PIC16F877A微控制器从SHT11的串行接口得到数字温湿度信号,进一步利用微控制器实现温度补偿和相对湿度的非线性补偿,最后相对湿度和实际温度值送LED显示器显示,必要时启动加热器或风机,从而实现对局部环境温湿度的控制.【期刊名称】《制造业自动化》【年(卷),期】2012(034)020【总页数】4页(P146-149)【关键词】温湿度控制器;PIC16F877A;SHT11【作者】李丽;汤学博;刘嘉文;贺慧勇【作者单位】广东电网公司电力科学研究院,广州510080;长沙理工大学,长沙410114;广东电网公司电力科学研究院,广州510080;长沙理工大学,长沙410114【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言许多电力设备都要求在特定的环境条件下运行，如电保护柜、仪表箱、计量柜、开关柜等、端子箱等设备。
温度过低、温度过高、湿度过大（结露）都对电力设备的安全运行构成威胁。
显然温度和湿度参数的测量和控制是急需解决的问题。
所以,设计一种高效、准确、实时的温度、湿度测控装置，对设备内部及周围环境温湿度进行实时监测与控制，提高电力设备运行的安全性，降低故障率，延长设备使用寿命，以免设备过热、过湿而发生火灾、爬电等事故，使设备安全能够正常运行。
当然，该装置还可以应用到其它领域，比如工厂、粮仓、档案室、医药库、弹药库、矿井、温室大棚内、室内等。
日常生活中，常见的温度测量工具有水银温度计，体温计等，这种测量设备的测量速度很慢，精度低。
在温室大棚、仓库和烟叶烘烤等场合中，温湿度控制都有应用，其大都采用温度、湿度独立测量，分别采用传统温度传感器和湿度传感器来测量，然后通过AD转换为数字信号，再送单片机处理[1]。
基于SPCE061A单片机的温室温湿度控制系统的设计
基于SPCE061A单片机的温室温湿度控制系统的设计高立艾;李丽华;刘伟娜;周永杰【摘要】介绍了一种以SPCE061A单片机为核心的温湿度控制系统,实现了对温室内温度、湿度两项主要参数的自动检测及显示.上位机采用组态软件进行编写,可以对下位机传送的数据参数进行处理,形成作物生长的走势图,从而得出适合各种作物生长的最佳环境参数条件.【期刊名称】《农机化研究》【年(卷),期】2008(000)007【总页数】3页(P119-121)【关键词】温室控制系统;SPCE061A;温湿度;组态软件【作者】高立艾;李丽华;刘伟娜;周永杰【作者单位】河北农业大学,机电工程学院,河北,保定071001;河北农业大学,机电工程学院,河北,保定071001;河北农业大学,机电工程学院,河北,保定071001;河北农业大学,机电工程学院,河北,保定071001【正文语种】中文【中图分类】TP2730 引言当代温室是实现作物优质、高效生产的重要设施。
在温室环境中，影响温室作物生长的内外环境因子如温室内温度、湿度、光照度、C02浓度、温室外温度、湿度、风力、风向、降雪等均对作物的生长产生影响，其中温湿度是最基本的影响因子，因而实现温室中温湿度的自动控制尤为重要。
本系统是针对国内目前温室温湿度管理而设计的，可完成对温室内温湿度的自动测量和调节，初步实现了温室的自动化管理，大大降低了劳动强度。
1 系统的总体结构本系统以凌阳单片机SPCE061A为核心,由单片机完成数据采集、数据处理及环境气候参数的调节功能, 并可将数据通过通讯线路传送给上位机(PC 机), 以实现温室系统的数据处理、监控和维护功能。
温室生态控制系统可分为3个部分:一是信号采集输入部分，包括采集室内、外温度、湿度。
二是信息处理部分。
主要功能是将采集的信息转换成计算机可识别的标准量信息进行处理、输出决策的指令。
三是输出及控制部分。
控制喷水器、吹风机、加热器、降温泵等进行操作，使植物的生长实现车间化的生产控制过程。
无线温度湿度监控系统设计
基于无线传感器网络的温湿度监控系统的设计摘要现代各种检测都离不开环境监控，温湿度测量及控制技术广泛应用于气象监测、食品仓储、工农业生产、工业控制、科学研究以及日常生活当中，本课题在对国内外各种温度湿度传感器检测进行调研的基础上，提出了基于无线传感器网络的温湿度传感检测系统设计方案。
本系统主要应用于档案室、博物馆，通过不同节点实时监控环境的温湿度。
本课题设计以STC89C52单片机为核心，以DS18B20温度传感器，HS1101湿度传感器作为测量元件，通过单片机进行控制，利用无线射频技术实现包括对数据的采集、处理、储存、显示、传输以及报警等功能，供工作人员浏览、记录和进行相关处理。
本设计主要做了如下几个方面的工作：一是确定系统的总体设计方案；二是进行传感器和其它模块硬件电路设计；三是软件流程图的设计。
本系统实现了对档案室环境不同采集点的温湿度实时监测和控制，在有线网络不通畅或由于现场环境因素的限制不便架设线路的档案室内，利用无线通信技术进行数据采集、传输显得更加高效，且具有抗干扰、低功耗、便于微处理器控制的特点，实现了环境温度检测的自动化和智能化。
关键词:STC89C52；DS18B20温度传感器；HS1101湿度传感器目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (4)1.1 课题背景 (4)1.2 课题研究的意义 (4)1.3 温湿度传感器技术的现状及发展趋势 (5)1.4 无线传感器网络的国内外发展现状 (6)1.5 本课题研究的主要内容 (7)第2章系统方案设计 (8)2.1 总体方案设计 (8)2.2 元器件的选择 (9)2.2.1 单片机的选择 (9)2.2.2 温度传感器的选择 (10)2.2.3 湿度传感器的选择 (11)2.2.4 NRF24L01无线收发模块 (12)2.3 本章小结 (13)第3章硬件电路的设计 (14)3.1 微处理器 (14)3.1.1 STC89C52的引脚具体介绍 (14)3.1.2 晶振电路 (15)3.1.3 复位电路 (15)3.2 温度采集电路设计 (16)3.3 湿度采集电路设计 (19)3.4 液晶显示及报警电路 (21)3.4.1 LCD1602液晶显示 (21)3.4.2 报警电路 (22)3.5 电源模块 (23)3.6 无线模块 (23)3.7 本章小结 (24)第4章软件设计 (25)4.1 主程序流程图 (25)4.2 温度模块程序设计 (25)4.3 湿度模块程序设计 (26)4.4 显示子程序设计 (27)4.5 按键模块程序设计 (28)4.6 无线收发模块程序设计 (29)4.7 报警子程序 (30)4.8 本章小结 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录A 程序 (36)附录B 原理图和仿真图 (44)附录C 英文原文 (46)附录D 中文翻译 (52)第1章绪论1.1课题背景温度、湿度是非常重要的物理参数，与人们的生产生活密切相关。
温湿度监控系统设计
温湿度监控系统设计谈敏【摘要】针对环境温、湿度多点监测需要,设计了基于RS485通信总线的下位机十上位机温、湿度多点监控系统,下位机以STC12C5A60S2单片机为主控机节点,从机节点使用的是DHT21数字温湿度传感器进行温湿度的数据采集,温度精确到0.1℃,湿度精确到1％,通过RS-485总线传输到主控机后转发给上位机(PC机),用户可通过PC机实时查看各节点数据;文章着重介绍了电路和通信软件的设计和调试过程,上位机终端软件采用C++语言设计,实现了温、湿度数据的实时数字和曲线显示以及上下限设置和控制功能;该系统已在实验室实际使用,实践表明该系统运行可靠,具有体积小,价格便宜等优点,有一定的实用性,可以在生活小区、工厂、楼宇等领域使用.【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2018(026)011【总页数】5页(P137-140,144)【关键词】单片机STC12C5A60S2;数字温湿度传感器DHT21;RS485总线;C++语言【作者】谈敏【作者单位】江阴职业技术学院电子信息工程系,江苏江阴 214405【正文语种】中文【中图分类】TP3990 引言环境温湿度的变化会时刻影响着人们的日常生活，而伴随着气候和环境问题的日益严峻，人们对于温湿度这一基本环境要素愈加关注，更希望可以实时获知一定范围内具体温湿度要素信息。
多点分布式监控系统能够适用于该采集控制领域。
但其具有采样节点多，传输距离相对较远，且工作环境较为恶劣的特点。
本课题根据设计需要，构建了以STC12C5A60S2单片机为控制核心，基于RS-485总线的温湿度监测与控制系统，实现了PC上位机与多个终端检测节点之间的远距离通信功能。
主要设计内容有：1)提出一种基于RS-485总线的远程温湿度监测与控制系统的方案，该监控系统主要由PC上位机、232/485转换接口以及终端温湿度检测节点组成；2)完成终端检测节点的硬件电路与软件设计，温度精确到0.1 ℃，湿度精确到1%，在检测到数据之后，通过控制风扇或加湿器实现对温湿度远程监测和控制，将温湿度控制在设定阈值范围之内；3)设计基于RS-485总线通讯的通信协议，完成多个终端检测点对环境温湿度的采集并通过RS-485总线传输到PC上位机；4) 设计完成PC上位机监控界面，能够对温湿度数据进行实时波形和数值显示，此外还能够对环境温湿度设定阈值，当环境温湿度变化超出了预设情况时，工作人员可以通过系统对终端部分的温湿度进行实时调控。
家庭药箱温湿度自动调控系统的设计
家庭药箱温湿度自动调控系统的设计李楚敏;蓝丹敏;金锦辉;王静【摘要】目的:针对药箱对温湿度精度要求高的特点,设计一种家庭药箱温湿度自动调控系统.方法:该系统主要由单片机控制电路(STM32F103)、步进电动机驱动器(DRV8834)、温湿度传感器(DHT11)、半导体制冷片(TEC)、微型加湿器、微型抽湿机、显示触摸屏和电源组成.通过将温湿度传感器所测量的温湿度数值反馈到主控制芯片,利用数字PID(proportion-integration-differentiation)算法及Smith 预估算法计算相关参数,实时进行脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)来控制步进电动机驱动器的使能,从而驱动半导体制冷片、微型加湿器及微型抽湿机,对药箱内的温湿度进行实时调控.结果:该系统可将药箱内环境的温湿度实时自动调节到设定范围,温、湿度可设定范围分别为0～50℃、20％～90％.结论:该系统满足了药物存放环境对温湿度的严格要求,使药物的疗效得到了有效的保证,实用性较强.【期刊名称】《医疗卫生装备》【年(卷),期】2018(039)010【总页数】6页(P14-18,26)【关键词】STM32;脉冲宽度调制;温湿度调控;药箱;数字PID算法;Smith预估算法【作者】李楚敏;蓝丹敏;金锦辉;王静【作者单位】中山大学新华学院生物医学工程学院,广州 510520;中山大学新华学院生物医学工程学院,广州 510520;中山大学新华学院生物医学工程学院,广州510520;中山大学新华学院生物医学工程学院,广州 510520【正文语种】中文【中图分类】R318;R197.390 引言温湿度在人们日常生活和工业发展中都起着不可或缺的作用。
随着科学技术的发展，温湿度测量及监控系统应运而生，但是此类系统常用于化工、农业、医疗、家庭环境等领域，较少用于药箱等小型的空间领域。
人们对日常健康和保健的需求不断提升，药品已成为各个家庭的必备品。
基于ZigBee的温湿度监控系统设计
基于ZigBee的温湿度监控系统设计赵荣阳;梁家海;赵华军【期刊名称】《电脑与电信》【年(卷),期】2018(000)012【摘要】Based on the ZigBee wireless transmission technology, the system chooses the intelligent solution of TI company, taking CC2530 as the control core. It realizes the data acquisition of temperature and humidity through DTH11 sensor. The MySQL database is used to store the temperature and humidity information, and the functions of server side data display, query and dynamic analysis are realized. In addition, users can send control commands remotely on servers and mobile application terminals by preset thresholds, change the level signals of the corresponding I/O ports, and automatically call control modules to adjust the state of devices such as relays, infrared transmitters, etc. In order to change the heating, cooling, drying and humidifying state of the controlled appliances, the remote operation of the temperature and humidity monitoring system is completed.%系统基于ZigBee无线传输技术, 选择TI公司的智能解决方案, 以CC2530为控制核心, 通过DTH11传感器实现了温、湿度的数据采集工作;采用My SQL数据库用以存储温、湿度数据信息, 并实现了服务器端数据显示、查询、动态分析等功能.此外, 用户能够通过预设阈值, 或者在服务器、移动应用终端远程发送控制指令, 改变相应I/O口的电平信号, 自动调用控制模块调节继电器、红外发射器等设备的状态, 以达到改变被控电器加热、制冷、干燥、加湿等状态的目的, 完成对温、湿度监控系统的远程操作.【总页数】4页(P28-31)【作者】赵荣阳;梁家海;赵华军【作者单位】钦州学院电子与信息工程学院,广西钦州 535011;钦州学院电子与信息工程学院,广西钦州 535011;钦州学院电子与信息工程学院,广西钦州 535011【正文语种】中文【中图分类】TP391【相关文献】1.基于ZigBee的交变湿热箱温湿度采集监控系统设计 [J], 郭苧;郭康;郭晓冉;毛向东2.基于ZigBee的无线温湿度监控系统设计 [J], 袁思捷;邹云峰3.基于ZigBee的大棚温湿度监控系统设计 [J], 李启东;马雪芬4.基于ZigBee技术养护室温湿度实时在线监控系统设计 [J], 王静伟5.基于ZigBee技术的物流仓库温湿度监控系统设计 [J], 孙瑞;赵杰;卢岳俊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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毕业设计（论文）温湿度控制系统系别：电子工程系专业名称：电子信息工程学生姓名：李海棠学号：26010601073 指导教师姓名、职称：孟庆元完成日期 2010 年4月20 日温度湿度控制系统摘要本文的工作主要分为硬件系统的设计和软件系统的设计。
以硬件设计为主，分别介绍了温湿度测量传感器、A/D转换、显示模块、控制模块和串行接口部分；模-数转换模块，实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换；串行接口部分，实现单片机与PC机之间的双机通讯。
软件部分主要介绍设计思想及主程序流程图。
本系统是一个的智能控制系统，采用了较新的集成电路，是专门为温室温湿度控制行设计的。
系统具有以下优点：性能好、操作方便。
其测量为0-50℃；实现了对温湿度的显示或温湿度调节；自动控制或手动控制。
系统设置了串行通讯口RS-232，用户还可以通过系统面板上的按键来设定各种参数。
关键词：单片机； A/D转换；传感器； LED；控制AbstractThe paper is divided into hardware system design and software system design. Mainly to hardware design, introduced the measurement of temperature and humidity sensor, A / D conversion, display module, control module and serial interface part; mode - conversion module that collected data on the analog to digital conversion ; serial interface part of MCU and PC-communication between the two units. Software design and introduce some of the main program flow chart. This system is a smart control system, using a relatively new integrated circuits, specifically for the greenhouse temperature and humidity control line design.System has the following advantages: good performance, easy operation. The measurement is 0-50 ℃; to achieve the display of temperature and humidity or temperature and humidity regulation; automatic or manual control. System has set up the serial communication port RS-232, users can also buttons on the front panel through the system to set various parameters.Keywords: microcontroller; A / D conversion; sensor; LED; control目录摘要………………………………………………………………………………….1绪论 (1)1.1选题背景 (1)1.2项目的主要任务 (1)2设计方案 (2)2.1温度传感器的选择 (2)2.2湿度传感要器的选择 (2)2.3信号采集系统的选择 (2)3系统总体设计 (4)3.1信号采集 (4)3.1.1温度传感器 (4)3.1.2湿度传感器 (7)3.1.3多路开关 (9)3.2信号分析与处理 (11)3.2.1 A/D转换 (11)3.2.2单片机8051 (15)3.3显示与报警设计 (17)3.3.1显示电路 (17)3.3.2报警电路 (18)4 软件设计 (20)系统调试………………………………………………………………………………结论……………………………………………………………………………………致谢……………………………………………………………………………………参考文献………………………………………………………………………………附录A 温湿度控制系统原理图……………………………………………………附录B 主要程序……………………………………………………………………第一章绪论1. 1 选题背景温湿度检测传统的方法是用与湿度表、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场所进行通风、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，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。
设计过程及工艺要求一、基本功能检测温度、湿度显示温度、湿度过限报警二、主要技术参数温度检测范围： 0℃-+50℃测量精度：±0.5℃湿度检测范围： 10%-100%RH检测精度：±1%RH显示方式：温度：四位显示湿度：四位显示报警方式 : 三极管驱动的蜂鸣音报警设计项目的主要任务1. 2随着工业的发展，需要对温湿度进行控制的场合越来越多。
例如：仓库系统、电子系统、档案资料库、烟草、食品加工等等，温湿度的高低对其影响很大，如粮仓中的温湿过高将会是粮食变质；档案资料主库房中的温度忽高忽低，纸张纤维热胀冷缩，是强度降低，湿度过大会使霉菌和害虫滋长，以致造成资料质变；电子系统中，由于温度过高、过低引起的元件失效或由于湿度过高而引起的爬电、闪电事故时有发生等等。
由于温湿茺的控制不当导致的经济损失将让我们无法估计，为避免受到温湿度的影响，需要安装温湿控制系统减少因温度和湿度的变化给我们带来的经济损失。
同时针对于仓库管理系统对温湿度控制的要求，我们设计一个控制温湿度的系统。
3 设计项目的主要措施实际环境温度与给定界限比较，执行加热/制冷措施。
实际环境湿度与给定界限比较，执行加湿/除湿措施。
越限报警。
键盘显示：负面用户的输入及相关数据的显示，其中包括LED和LED显示。
第二章设计方案当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号通过输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。
对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。
传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。
工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。
2. 1温度传感器的选择温度传感器采用AD590，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的测量信号可远传百余米。
2. 2 湿度传感器的选择测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。
电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。
本设计采用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。
不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，专利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。
2. 3 信号采集通道的选择在本设计系统中，温度输入信号为8路的模拟信号，这就需要多通道结构。
采用多路分时的模拟量输入通道。
这种结构的模拟量通道特点为：对ADC、S/H要求高。
处理速度慢。
硬件简单，成本低。
软件比较复杂。
图2-3多路分时的模拟量输入通道第三章系统总体设计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，我设计了以8051基本系统为核心的一套检测系统，其中包括A/D转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。
图3-1 系统总体框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。
（一）信号采集由AD590、HS1100及多路开关CD4051组成；（二）信号分析由A/D转换器MC14433、单片机8051基本系统组成；（三）信号处理由串行口LCD显示器和报警系统等组成。
3．1 信号采集3．1．1 温度传感器AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。
根据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。
AD590L，AD590M一般用于精密温度测量电路，其电路外形如图3-2所示，它采用金属壳3脚封装，其中1脚为电源正端V＋；2脚为电流输出端I0；3脚为管壳，一般不用。
集成温度传感器的电路符号如图3-2所示。
图3-2 AD590外形（左图）及电路符号（右图）1、流过器件的电流（μA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：I T/T=1μA /K式中：IT——流过器件（AD590）的电流，单位μA。
T——热力学温度，单位K。
2、AD590的测温范围-55℃- +150℃。
3、AD590的电源电压范围为4V-30V。
电源电压可在4V-6V范围变化，电流IT变化1μA，相当于温度变化1K。
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。
4、输出电阻为710MΩ。
5、精度高。
AD590共有I、J、K、L、M五档，其中M档精度最高，在-55℃～+150℃范围内，非线形误差±0.3℃。