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1、粮食与食品工业Vol.15,2008,No.1粮油装备与自动控制CerealandFoodIndustry温湿度控制系统设计黄震宇无锡广播电视大学(无锡214011)摘要:介绍了一款基于89C51单片机的温湿度控制系统的设计,包括硬件设计和软件设计,并给出了硬件电路设计原理框图和软件设计流程图。关键词:单片机;温湿度;A/D转换中图分类号:TP273文献标识码:B文章编号:1672-5026(2008)01-0042-03TemperatureandhumiditycontrollingsystemHuangZhenyuWuxiRadi
2、oandTVUniversity(Wuxi214011)Abstract:Thedesignoftemperatureandhumiditycontrolesystemonthebasisofthe89C51singlechipisintroduced,includingthedesignofthehardwareandsoftwareimplementation.Thefunctionalblockdiagramofhardwarecircuitandsoftwareflowchartaregiven.Keywords:singlec
3、hip;temperatureandhumidity;A/Dtransfer温湿度的测量与控制在工农业生产过程中应用十分广泛,如在粮食储藏、暖房进行植物培育都需要[1]进行温湿度的测量与控制。为此笔者设计了一种基于单片机的温湿度控制器,它成本低,可以实现对储藏地点的温湿度智能控制。1硬件设计1.1主机系统设计该系统选用了Intel公司生产的MCS-51系列中的89C51作为主控制器,此芯片与8051完全图1温湿度检测控制系统兼容,且内部带有4kB闪速可编程、可擦除PER-OM,工作时钟极限达24MHz。89C51编程灵活,时检测采集各储
4、藏地点的温度、湿度。接着经由A/自由度大,可以用软件编程来辅助硬件工作,以完善D转换模块将采集到的模拟信号转换为数字信号送[2]整个系统的功能。到89C51内部进行处理,同时显示测试值,89C51获1.2系统硬件设计得数据后和设定值比较,控制空调系统工作,已达到[3]系统设计如图1所示。控制温度、湿度的目的,并且可以通过通信线路向本系统首先通过键盘设定各项参数,包括储藏上位机传输数据。地点的温湿度限制。然后由温度、湿度检测电路实1.2.1键盘及显示部分设计键盘采用软件查询的方法来设计,低电位有效。收稿日期:2007-09-10修回日期:
5、2007-10-22作者简介:黄震宇,男,1979年出生,助教,从事应用电子技温湿度检测控制系统按键设置及示意图分别见表术方面的教学与研究工作。1、图2。42粮食与食品工业CerealandFoodIndustryVol.15,2008,No.1表1按键设置按键键名功能SB1复位键系统复位SB2温度湿度设定切换键进入温度湿度设定状态SB3增量键温度或湿度加1SB4减量键温度或湿度减1SB5功能转换键当前温度和设定温度切换SB6通信切换键进入通信状态图4氯化锂湿敏电阻特性曲线温度检测电路和湿度检测电路基本相同,用热敏电阻代替湿敏电阻即可。
6、1.2.3A/D转换通路本系统中温度、湿度均为缓变信号,且转换成的电平信号为低电平缓变信号,对A/D转换的要求不高,所以选用较为廉价的ADC0809。该芯片采用的是8位逐次逼近型A/D转换器,完全可以满足设计需要,并且可以根据需要扩展检测通路。它与89C51连接如图5所示。图2温湿度检测控制系统示意图显示采用4位动态显示法,其中两位显示温度,两位显示湿度。主要是充分利用单片机的端口资源,减少硬件开销,以降低成本。1.2.2温湿度检测电路湿度检测主要采用氯化锂湿敏电阻构成的电路,见图3。氯化锂湿敏电阻即电解质湿敏电阻,利图5A/D转换及通
7、信示意图用物质吸收水分子而导电率变化检测湿度。氯化锂电阻特性曲线见图4。1.2.4通信模块由于是远程数据采集系统,对数据传输的距离提出了较高的要求。PC机与单片机232C串行口直接相连,传输距离只有十几米,无法满足系统要求。为此采用了一个RS232C到RS422A的转换装置,PC机与89C51间接相连,以RS422A方式进行通讯,大大增加了传输距离。PC机与89C51串行通讯电路框图如图5所示。RS422A是以平衡方式传输的一种标准,可双图3湿度检测电路端发送、双端接收。发送端和接收端分别采用平衡发送及差动接收。通过前者把逻辑电平变成电
8、位当湿敏电阻Rs所处的环境的湿度发生变化差,完成始端信息传送;通过后者把电位差变成逻辑时,其阻值也发生变化,将此阻值通过电路经R/V电平,完成终端信息接收。并且RS422A采用双线转换放大后经A/D转换器变
