仓库温湿度的检测技术

仓库温湿度检测系统的设计

摘要：采用单片机对温度、湿度等环境参数进行监测是一个农业生产中经常遇到的监测问题，它不仅具有监测方便、操作简单等优点，而且可以在节约成本的同时大幅度的提高监测质量。本设计以单片机AT89S52为控制核心，采用独特的单总线数字式温度传感器DS18B20进行温度采集，采用湿敏电容HS1101对湿度参数进行采集，利用LCD液晶显示屏对于当前的温度值和湿度值进行实时的显示，直观的了解所测得的仓库的温湿度的参数值。另外，还具有报警装置，对超过温湿度上下限的情况进行报警。设计后的系统具有造价低廉、操作方便、测量准确、控制灵活、体积小等优点。

关键词：温度传感器湿度传感器单片机AT89S52 LCD显示

Abstract Single-chip temperature, humidity and other environmental parameters monitoring is a frequently encountered in agricultural production monitoring issues, it not only has to monitor, easy to operate, etc., and can save costs while greatly improving the quality of monitoring. The design of a microcontroller AT89S52 as the control core, using a unique single-bus digital temperature sensor DS18B20 temperature acquisition, using capacitive humidity HS1101 humidity parameters for the collection, use LCD display for the current temperature and humidity values in real time display, intuitive understanding of the measured temperature and humidity storage parameters. In addition, it also has an alarm system, upper and lower limits of temperature and humidity on over the case to the police. After designing a system with low cost, easy operation, accurate measurement, flexible control, small size, etc..

Keywords：Temperature sensor Humidity sensor MCU AT89S52 LCD display

1 前言

防潮、防腐、防霉是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作的可靠性。为了保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度和湿度的监测工作。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、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度和湿度误差大，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。

2 设计要求与设计方案的选择

2.1 系统的设计方案

本课题设计的是一个能够提供环境的温度、湿度并具有对温度、湿度超限报警功能的装

置。本系统由AT89S52单片机、温度传感器、湿度传感器、报警电路和显示电路组成，完成对仓库内温、湿度数据的采集、监测、显示和超限报警。当采集外界温度和湿度信号后，送单片机处理，并用LCD显示，报警电路对外界温、湿度进行监控。

2.2 设计要求

（1）仓库温湿度检测系统的基本功能：检测温湿度；显示温湿度；过限报警。

（2）主要技术参数：

①温度检测范围：30~50

-︒+︒

C C

②测量精度：0.5C

±︒

③湿度检测范围：10%~100%RH

④检测精度：1%RH

±

2.3 传感器的选择

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，如果没有传感器对被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，那么一切准确的测量和控制都将无法实现。

方案一 :采用DS18B20数字式温度传感器和HS1101湿度传感器

DS18B20是单总线数字式温度传感器，可直接将其测得的温度值传入单片机，再通过LCD进行显示。而HS1101湿敏电容是将空气的湿度值转化为该湿敏电容的电容值，电容值随湿度值的增大而增大，将该湿敏电容置于555振荡电路中，电容值的变化可转为与之成反比的电压频率信号的变化，并可以直接送入单片机。

方案二: 采用SHT71数字温湿度传感器

SHT71是瑞士Sensirion公司推出的基于CMOSens技术的新型温湿度传感器。该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来, 发挥出强大的优势互补作用。包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。

2.4 方案比较

以上两种方案主要差别在于是否运用数字传感器以及是否考虑将温度、湿度两个传感器合二为一。从性价比方面考虑，方案一中采用两个传感器，看似有些资源浪费，但方案二的SHT71传感器的单价已胜过方案一中两个传感器售价之和。另一方面，电容式湿敏传感器实用化程度高，工艺成熟，性能稳定，通过555振荡电路将湿度变化对应的湿敏电容值转化为脉冲频率送入单片机。而DS18B20温度传感器具有结构简单、体积小、分辨率高、转换快等优点。从应用程度上来说，方案一的可操作性更强。