一种基于多点测量的温湿度测量系统
配电柜智能温湿度控制系统概述

配电柜智能温湿度控制系统概述随着社会经济的发展,电力系统的作用更加突出。
电力系统运行中需要多种电气设备的协同作业,诸如配电柜等电子设备其运行中,对温湿度的要求是极高的,如果不能采用先进的温湿度控制系统,不但会影响控制精度,还会影响其正常运行工作。
下文主要围绕新的智能温湿度控制系统进行探讨。
一、传统温湿度控制系统传统温湿度控制系统采用的是单点采集温度,利用PID控制器进行测量控制。
这种控制其器操作简单,而且成本较低,在很长一段时间内被广泛应用在配电柜内。
但是这种控制系统多是建立在单片机基础上的,无法建立起精确的控制模型,系统的健壮性差,适应性差,而且对温度和湿度采用的是分别控制的办法,使得配电柜内的湿度和温度无法得到准确的控制,无法保证电力系统的稳定运行。
二、智能温湿度控制系统及优点配电柜内的温湿度控制属于多变量控制,其温度和湿度控制是相互影响的,而且容易受外界干扰,要想稳定控制温度和湿度,难度较大。
而智能温湿度控制系统采用的是多变量的模糊控制器,通过多变量模糊控制方法,能够同时实现对温度和湿度信号的控制。
它主要根据配电柜运行过程的现实情况给出适当的控制量,然后可以根据控制效果进行合理改进。
这种控制系统具有很多显著优点,其集成度高、控制结构紧凑,能够保证电路的稳定运行,同时,控制器运行稳定可靠,而且能够完成对温度和湿度的准确测量。
因此,在配电柜体内温湿度控制中采用智能控制系统是可行的,值得深入研究。
三、智能温湿度控制系统的构成及工作原理(一)智能温湿度控制系统的构成。
智能温湿度控制系统主要有以下设备构成:温度和湿度传感器输入电路(传输湿度和温度信号)——信号检测电路(检测温度湿度是否正常)——主控电路(对温湿度控制电路进行控制)——执行机构——LCD显示电路(显示当前温度和湿度)——AD转换电路——控制输出接口部分。
这些设备协同工作是进行准确的温湿度控制的重要保证。
为了进一步提高智能温湿度控制系统的可靠性,可以采取其他辅助手段。
基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计

基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计摘要:针对东北地区冬天蔬菜种植大棚的特点,提出并开发基于超低功耗单片机msp430f169为核心的大棚多点温湿度检测系统。
该系统可以长时间连续地测量、显示、存储和无线传输大棚的环境温湿度信息,同时可进行多点温湿度同时监测。
该设计具有简单实用、测量精度高、系统运行稳定、抗干扰能力强等优点。
关键词:蔬菜大棚;温湿度;无线传输;msp430f169中图分类号:tp274+.2 文献标识码:a 文章编号:0439-8114(2013)06-1435-04随着国家经济的快速发展,人民的生活水平逐步提高,对蔬菜的需求日益增大;由于受季节的影响,蔬菜随着季节的变化出现波动,尤其是冬天,蔬菜的种类相对单一,温室大棚的出现解决了这一问题。
近年来,温室大棚发展迅速,规模庞大;但由于温室大棚主要靠人工维护,近年来人工成本的提高和规模的扩大加大了管理难度,特殊农作物对温度和湿度的要求很高,温室环境的变化不能及时被发现,单纯的人工管理无法满足需求;此次设计针对大棚内温湿度的检测,开发出了蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统,便于实时查看大棚内每个检测点的温湿度数值或查询历史记录。
蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计运用了2.4g多点无线传输和低功耗技术,因此能够长时间实时反映大棚内各个角落温湿度的变化,为生产提供准确的温湿度信息,便于管理人员实时处理温湿度过高或过低的问题。
1 系统组成及其功能由于蔬菜大棚分布分散、布线供电麻烦、成本高,所以系统设计时采用电池供电方式。
为了能长时间使系统稳定工作,系统中各种器件的功耗、性能都要求很高,因此采用德州仪器的超低功耗msp430系列单片机作为主控制器,以超低功耗的nrf24l01芯片进行2.4g无线数据传输,利用超低功耗数字式温湿度传感器dh80作为温度传感器、湿度传感器[1]。
整个温湿度采集节点休眠时电流为50 μa左右,而平均工作电流为700~800 μa。
基于ZigBee无线通信多点温湿度测量系统的设计

因 图 3 软件设计功能模块 广 况¨ B佚 r b
图 2 Zg e 模 块 连 接 电路 i e B
1 2 数 据采 集终端 S T O温 湿 度传感 器 . H l
温 湿度 传 感 器 S T0体 积 小 、 H 1 功耗 低 , 是
一
款高 度 集 成 的温 湿度 传感 器 芯 片 , 提供 全标
2 系统软件设计
图 3所 示 为 系 统 软 件 设 计 功 能 模 块 总 框
图。
3 系统测试结果
图 5所 示 为 同 一 数 据 采 集 端 改 变 测 点 位 置, 接受 系 统 实 时 测 量 测 试 结 果 。 图 ( ) 同 b为
一
数 据接 收终 端 软件 设 计 主 要包 括 主程 序 、
( 1 :6 z ) 1 6—1 9 6.
[ ] 君丽 , 冀伟 , 2徐 刘 王志 良, 基 于无 线 网络 的智能 等.
Zg e 无 线 通 信 技 术 , 合 基 于 S D 35控 制 i e B 结 S 12
监控 系统设计 与实现 [] 微计算 机信 息 ,05 2 J. 20 ,1
0~ 0 %R 测 湿 精度 : 4 5 R 1 0 H, ± . % H。
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( ) 点二温湿度结 果显示 b测
图 5 同一数据采集 端实时 测量测试结果
4 结束语
本 系 统 以 C 0 1 3 0为 核 心 部 件 , 于 85 F 2 基
抄表 系统 的 研究 与设 计 [ ] J .自动 化 仪 表 ,0 6 20 ,
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基于某单片机的多点温度测量系统设计

基于某单片机的多点温度测量系统设计设计需求及背景:在许多工业领域中,需要实时监测多点的温度数据,以确保系统的正常运行和生产过程的稳定性。
传统的温度测量系统通常使用多个独立的传感器连接到数据采集器,然后通过有线或无线的方式将数据传输到主控制系统。
这种设计方式存在布线繁琐、维护成本高等问题。
因此,我们需要设计一种基于单片机的多点温度测量系统,以实现简化布线、降低成本、提高系统可靠性等目的。
该系统需要能够同时测量多个点的温度,并将数据发送到中央控制系统进行处理和监控。
设计方案:1.硬件设计:- 选择一款适合的单片机作为系统主控制器,如Arduino或STM32等;-集成多个温度传感器,如DS18B20等,连接到单片机的GPIO口;-添加合适的电源管理模块,以确保传感器和单片机正常工作;-集成无线通信模块,如WiFi、蓝牙或LoRa等,以将数据传输至中央控制系统;-设计外壳和固定装置,以方便系统的安装和使用。
2.软件设计:-编写单片机上的程序,实现多路温度传感器数据的采集和处理;-设计通信协议,将采集到的数据封装成数据包,并通过无线通信模块发送至中央控制系统;-在中央控制系统上编写数据接收和处理程序,对接收到的数据进行解析和展示;-实现远程监控功能,可以通过手机或电脑实时查看系统各点的温度数据。
3.系统特点:-灵活布线:传感器可以分布在不同位置,无需固定布线,减少安装和维护成本;-高可靠性:采用单片机控制和无线通信,系统稳定性高,数据传输可靠;-高效监控:通过中央控制系统实现多点温度数据的集中管理和实时监控;-易扩展:可以根据需要增加更多传感器和扩展功能,满足不同的监测需求。
总结:基于单片机的多点温度测量系统设计,可以提高监测效率、降低成本并提高系统可靠性。
通过合理的硬件设计和软件开发,可以实现多路温度数据的实时采集和传输,为工业自动化和生产管理提供有力支持。
未来,在不断优化和扩展的基础上,这种系统设计还可以应用到更多领域,并实现更多功能和特性的进一步发展。
基于MSP430的无线多点温湿度分布式测量系统

毕业设计题目:基于MSP430的无线多点温湿度分布式测量系统院、系:电气工程系姓名:指导教师:系主任:2014 年6月10日基于MSP430的无线多点温湿度分布式测量系统摘要在现代社会的发展中,温湿度作为两种特别重要的因素走进了人们的生活,为了能够对人类生产和生活环境中的温湿度进行监控,本文采用CC2500射频芯片和SHT11数字温湿度传感器,设计了一种基于MSP430单片机的实用温湿度检测系统及相关的软硬件结构。
该系统利用ZigBee无线通信技术构建了分布式无线传感器网络,通过传感器节点对温湿度数据进行采集和传输,具有组网简单,维护方便,运行费用低等优点,能够实现可靠的无线数据传输。
本文首先简单介绍了温湿度测量系统设计的背景、意义和温湿度传感器及短距离无线通信收发芯片的在世界各国的发展状况,通过结合系统方案的要求,详细论证了实现多点温湿度数据采集与无线传输方案的设计思路及系统的总体架构,然后详尽地阐述了系统的硬件电路结构设计和完成各项功能相关的软件设计,最后得出一定的结论,并对该设计有一个理想的展望。
关键词MSP430; ZigBee; CC2500; 温湿度传感器;Wireless multi point temperature and humidity distributed measurement system basedon MSP430AbstractIn the development of modern society, the temperature and humidity as two important factors in people's daily life, in order to be able to monitor the temperature and humidity of human production and living environment, this paper uses CC2500 RF chip SHT11 and digital temperature and humidity sensor, designed an applied temperature and humidity detection system of MSP430 single chip microcomputer and the software and hardware based on the correlation structure. The system construction of the distributed wireless sensor network using ZigBee wireless communication technology, acquisition and transmission of the temperature and humidity data by the sensor nodes, with simple, easy maintenance, low operating cost, can realize the reliable wireless data transmission.This paper introduces the design of temperature and humidity measurement system background, significance and the temperature and humidity sensor and short distance wireless communication transceiver chip development in the world, by combining the system requirements of the program, discusses the overall architecture design and system of multi point temperature and humidity data acquisition and wireless transmission scheme, then elaborates the software design and complete the function of the hardware circuit design of system structure, finally draw some conclusion, and has a good prospect in this design.Keywords MSP430; ZigBee; CC2500; temperature and humidity sensor;目录摘要 (I)Abstract ................................................................................................................ I I 第1章绪论 (1)1.1 课程设计的背景和意义 (1)1.1.1 课程设计的背景 (1)1.1.2 课题设计的意义 (1)1.2 温湿度传感器和短距离无线通信的发展趋势 (2)1.2.1 温湿度传感器的发展趋势 (2)1.2.2 短距离无线通信技术的发展趋势 (2)1.3 本文的主要研究内容 (3)1.4 本章小结 (3)第2章系统的总体设计方案 (4)2.1 ZigBee技术研究 (4)2.2 无线射频芯片方案 (5)2.2.1 CC2500的性能参数和应用领域 (6)2.2.2 CC2500的内部结构 (6)2.3 数字化温湿度传感器 (7)2.4 控制核心 (8)2.4.1 MSP430F2274简介 (8)2.4.2 MSP430的存储器结构 (10)2.5 本章小结 (11)第3章系统的硬件结构设计 (12)3.1 系统总体结构设计 (12)3.2 数字传感器SHT11电路设计 (13)3.3 无线模块CC2500芯片的电路设计 (14)3.4 时钟/日历模块PCF8563电路设计 (16)3.5 数据收发节点设计 (17)3.6 协调器节点的开关电源设计 (18)3.7 本章小结 (19)第4章系统的软件设计 (20)4.1 系统主程序设计 (20)4.2 数据采集程序 (21)4.3 数据收发程序 (22)4.4 本章小结 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第1章绪论1.1课程设计的背景和意义1.1.1课程设计的背景温度与湿度与人们的生活息息相关,随着科学技术的发展,各种高精尖设备大规模投入使用,同时对设备生产的环境也有着很严格的要求。
多点温度检测系统毕业论文

摘要随着时代的发展、社会的进步、科学技术的不断提高,对温度测量的范围要求不断增大,同时对温度测量的精度要求也不断提高。
因此,对如何方便、精确、实时的测量温度的研究也成为一个重要的研究课题。
本课题设计了一种基于单片机的具有多路采集通道的高精度的数字温度检测系统。
通过对各种温度传感器的研究与比较,对不同实现方案的深入论证,设计了包括温度信号处理,液晶显示,报警设置等在内的完整系统。
本设计的CPU采用以AT89C51为主控芯片的单片机系统,主要由18B20温度传感器作为信号采集装置,对8路温度信号进行采集后在LCD1602上显示。
本文主要使用C语言进行程序编写,通过程序与硬件仿真的配合,最终可以实现具有正常监测,指定通道检测,循环通道检测,报警上下限设置、报警和时钟显示等功能的多路温度检测系统设计。
关键字:AT89C51,18B20,LCD1602液晶显示,报警,时钟Multi point temperature detection system designAbstractThe continuous improvement of science and technology, the temperature measuring range requirements continue to increase, while the temperature measurement accuracy requirements are also rising.Therefore, on how convenient, precise, real-time measurement and control of temperature of the study also become an important research subject.This topic design based on single chip with multiplex acquisition channel of high precision, wide range of intelligent temperature control system.Through a variety of temperature sensor research and comparison of different scheme, argumentation, design including temperature signal processing, liquid crystal display, alarm settings including a complete system.The design of CPU using AT89C51as main control chip microcontroller system, mainly by the 18B20temperature sensor as a signal collecting device, the8 way temperature signal acquisition in a LCD1602 display.This paper will mainly use the C language program, through the program and hardware simulation match, ultimately having normal monitoring, designated channel monitoring, circulation channel monitoring, alarm limit settings, alarm and clock display function of multi channel temperature control system design. Keywords:AT89C51 18B20 LCD1602 Alarm Clock目录1 绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统概述 (1)1.3 本设计内容及性能指标 (2)2 方案的论证 (2)2.1 传感器的选择 (2)2.2 主控制部分的选择 (3)2.3 液晶显示方案简介 (3)的基本参数及引脚功能 (4)的指令说明及时序 (6)的RAM地址映射及标准字库表 (8)2.4 系统总体设计方案 (9)3 系统的硬件电路设计 (11)3.1 DS18B20温度传感器电路 (11)传感器原理 (11)温度传感器连接 (12)3.2 单片机电路 (13)系列单片机内部结构与外部引脚说明 (13)复位电路 (15)时钟电路的设计 (15)3.3 报警电路 (16)3.4 显示电路 (17)3.5 键盘电路 (18)3.6 电源电路 (19)4 系统软件实现和整体调试 (22)4.1 软件环境介绍 (22)4.2 软硬件结合调试 (22)结论 (28)致谢 (27)参考文献 (28)附页一 protues仿真图 (29)附页二程序 (30)1 绪论1.1 系统背景对物理量的测量是人类认识自然界的一种科学方法。
多点粮仓温湿度的无线监测系统设计与实现.

江苏技术师范学院毕业设计说明书JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY本科毕业设计(论文)多点粮仓温湿度的无线监测系统设计与实现学院名称:电气信息工程学院专业:测控技术与仪器班级:姓名:陈晓玲指导教师姓名:刘晓杰指导教师职称:讲师2011年 6月江苏技术师范学院毕业设计说明书多点粮仓温湿度的无线监测系统设计与实现摘要:为满足采集多点粮仓温湿度信息值监测的需求,设计一上位控制主机和多点下位监测分机两部分。
由温度传感模块、湿度传感模块、无线传输模块和单片机模块等组成下位监测分机,由单片机模块、按键模块、无线传输模块和报警模块等组成上位控制主机。
下位监测分机通过测量粮仓内温湿度,经过无线传输模块把监测节点的温湿度信息值传送至上位主机,并在显示器上显示出该监测节点的节点号和该监测点当前温湿度测量值,并具有温湿度超值报警功能,下位机同时能显示当前本地信息值。
关键词:无线传输模块;温湿度传感器;单片机Design ang Implemenatation of the Multi-humiture WirelessMonitoring System for the GranaryAbstract: To collect more information of the humiture required for the granary, the multi-humiture wireless monitoring system is designed , which include some lower detecting equipments and a host monitor. Each lower detecting equipment consists of some temperature sensor modules, some humidity sensor modules, a wireless transmission module, a microcontroller module and other components. The host monitor consists of a microcontroller module, a key module, a wireless transmission module, an alarm module and other components. By measuring the next bit monitoring extension barn temperature and humidity in the wireless transmission module, after the temperature and humidity of the information value monitoring nod, and transmit first a host on the display shows that the monitoring node node number and the monitoring and measuring value, the temperature and humidity with temperature and humidity value alarm functions, lower place machine and can display the current local information value .Keywords: Wireless transmission module; humiture sensors; single-chip microcomputer 江苏技术师范学院毕业设计说明书目录前言 (1)第1章绪论 (2)1.1 课题的意义和目的 (2)1.2 课题的研究内容 (2)1.3 课题的任务要求 (3)第2章系统方案设计 (4)2.1 方案的选择与论证 (4)2.1.1 总体设计方案 (4)2.1.2 方案的比较与论证 (5)2.1.3 系统结构框图设计 (6)2.2 系统各模块的功能设计 (7)2.2.1 电源模块 (7)2.2.2 温湿度测量模块 (7)2.2.3 单片机控制模块 (7)2.2.4 无线传输模块 (8)2.2.5 按键选择模块 (8)2.2.6 显示模块 (8)2.2.7 报警电路模块 (8)第3章系统各模块的硬件设计 (9)3.1 电源模块设计 (9)3.2 温湿度测量模块设计 ................................................................................................103.2.1 温度测量模块设计 (10)3.2.2 湿度测量模块设计 (11)3.3 单片机控制模块设计 ................................................................................................123.3.1 时钟电路设计 (13)江苏技术师范学院毕业设计说明书3.3.2 复位电路设计 (13)3.4 无线传输模块设计 ....................................................................................................143.4.1 无线传输模块简介 (14)3.4.2 无线传输模块与单片机的接口设计 (16)3.5 按键选择模块设计 ....................................................................................................163.6 显示模块设计 ............................................................................................................173.7 报警电路模块设计 ....................................................................................................19第4章系统软件设计 (21)4.1 上位机的设计 ............................................................................................................214.1.1 上位机的设计思路 (21)4.1.2 上位机的设计流程 (21)4.1.3 无线模块软件设计 (23)4.2 下位机的设计 ............................................................................................................324.2.1 下位机的设计思路 (32)4.2.2 下位机的软件总设计流程 (32)4.2.3 温度测量的软件设计 (34)4.2.4 湿度测量的软件设计 (37)第5章系统调试与数据分析 (41)5.1 硬件电路的制作和调试 ............................................................................................415.2 软硬件功能分析 ........................................................................................................435.3 测试结果分析 ............................................................................................................44第6章总结 (45)参考文献 (46)致谢 (48)附录1 电路原理图 (49)附录2 程序 (51)附录3 实物图 (70)江苏技术师范学院毕业设计说明书附录4 元器件清单 (71)附录5 传感器英文文献翻译 (72)江苏技术师范学院毕业设计说明书多点粮仓温湿度的无线监测系统前言随着中国加入WTO,粮食市场的逐渐开放,储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起着至关重要的作用,粮仓内的粮食由于温湿度没有得到有效的控制,经常发生粮食变质的情况,因此粮仓温湿度的测量方法以及相应的智能控制一直是粮食保存的一个重要问题,随着我国科技的快速发展和农业自动化程度的提高,粮仓管理技术得到很大的发展。
基于单片机的多点温湿度检测系统设计 光电信息工程专业毕业设计 毕业论文

基于单片机的多点温湿度检测系统设计光电信息工程专业毕业设计毕业论文本科毕业设计(论文) 题目:基于单片机的多点温湿度检测系统设计院(系)光电工程学院专业光电信息工程班级070107姓名苏波学号070107113导师刘宝元2011年6月10日基于单片机的多点温湿度检测系统设计摘要温湿度在线监控系统的应用是非常广泛的,例如,粮库、机房、档案馆等场所。
在这些场所,必须控制温度及相对湿度这两个物理量在一定的范围内,不能过高,也不能过低。
由于粮库、机房、档案馆等场所对于温湿度的特殊要求,这些地点需要装有温湿度在线监控系统,由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值,当系统监测到的温湿度值超过阈值时,自动启动空气温湿度调节设备;当环境温湿度值降到设定范围内,温湿度调节设备停止工作。
本文设计的多通道温、湿度检测系统利用单片机AT89C51作控制器,采用数字式传感器进行温湿度测量,实现多地点的温、湿度实时检测和显示功能,能方便地应用于各种温湿度检测场合。
关键词:仓库机房,温湿度传感器,单片机AT89S52AbstractTemperature and humidity-line monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other places.In these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too low.The grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning; When the ambient temperature and humidity values down to set the range, temperature and humidity conditioning stopped working.This design of multi-channel temperature and humidity detection system using microcontroller AT89C51 as the controller, the use of digital sensor for temperature and humidity measurements, multi-site temperature, humidity, and display real-time detection can be easily applied to a variety of temperature and humidity testing occasions .Key words: storage room, temperature and humidity sensors, microcontroller AT89S52II目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (5)1.1 研究背景及意义 (5)1.2 国内外发展情况 (1)1.3 系统的主要性能指标 (2)1.4 主要工作任务 (2)1.5 本章小结 (7)2 系统方案选择和工作原理 (3)2.1 系统综述 (3)2.2 系统设计方案选择 (4)2.3 系统工作原理 (4)2.4 本章小结 (5)3系统硬件设计 (6)3.1 AT89S52构成的最小系统 (6)3.1.1 晶振电路 (6)3.1.2复位电路 (7)3.2 温湿度传感器的选择 (7)3.2.1 温湿测量相关概念 (8)3.2.2 温湿度传感器的选择 (9)3.2.3 SHT11的工作原理 (10)3.2.4 SHT11的传输特性 (12)II3.2.5 2I C总线简介 (13)3.3 温湿度测量电路的设计 (14)3.4 显示电路设计 (4)3.5 报警电路设计 (7)3.6 键盘电路设计 (8)3.7 本章小结 (9)4.系统软件设计 (20)主程序流程图 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)毕业设计(论文)知识产权声明 (24)毕业设计(论文)独创性声明 (25)附录 (46)附录A系统仿真图 (56)附录B系统实物图 (27)IV1 绪论1 绪论1.1 研究背景及意义防潮、防霉、防腐、防爆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。
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一种基于多点测量的温湿度测量系统
作者:梁季彝
来源:《数字技术与应用》2011年第07期
摘要:基于多点测量方法,设计并实现了一种温湿度测量系统(The measurement system of temperature and humidity based multipoint,MSTH)。
介绍了MSTH系统的结构框图、软件处理流程。
MSTH系统采用DS18B20温度传感器、CHR-01 湿度传感器以及RS-485接口等电路。
实验及分析表明MSTH系统能根据主控机的指令对温度、湿度进行定时采集等功能。
关键词:单片机湿度探测器温度探测器
中图分类号:TP274.4 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)07-0197-01
众所周知,光、温度、湿度是农业生产不可缺少的因素,而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,不利于农业控制者根据温湿度变化及时做出决定。
为此,本文提出了一种基于多点测量,实时性高、精度高的温湿度测量系统。
本系统能够同时检测2路温度,检测温度范围-55℃~+125℃,并可根据实际需要扩展检测点数。
系统采用的数字式DS18B20湿度传感器,湿度检测范围为20%~90%RH,通过
LM555芯片和光电耦合器接入单片机,其检测精度为±5%。
系统还采用了RS-485串行总线进行传输,MAX485驱动芯片进行电平转换,其传送距离可大于1200m,且抗干扰能力很强。
此外,它还具有如下功能:(1)主控机统可设置系统时间和温度修正值。
(2)主机、从机均具有温度报警上下限设置和声光报警功能。
(3)具有定时、整点收集各从机数据功能,并可使用I2C串行E2PROM保存各从机以往24小时的数据,同时应具有数据更新与掉电保护功能。
(4)具有数据存储功能,可查询各从机以往24小时的温度、湿度情况。
(5)自带+5V和+12V直流稳压电源。
1、基于多点测量的温湿度测量硬件系统设计
本系统以AT89C51单片机为核心来对多点温度、湿度进行实时巡检。
各检测单元能独立完成各自功能,同时能根据主控机的指令对温度、湿度进行定时采集。
测量结果不仅能在本地显示,而且可以利用单片机的串行口和RS-485总线通信协议将采集的数据传送到主控机,以进行进一步的存档、处理。
主控机负责控制指令的发送,以控制各个从机的温度、湿度采集,收集测量数据,并对包括历史数据等测量结果进行整理、显示和存储。
主控机与各从机之间也能够相互联系和协调,达到系统整体统一的效果。
系统中主控机和从机完全由单片机实现,可
完全满足农业上部分需求。
从机部分实现的功能几乎和主机是对等的,但可接受主机发送过来的命令。
从机系统采用数字式DS18B20作为温度传感器,具有大范围、高精度、数字量输出的特点。
系统采用CHR-01国产湿度传感器采集的信号,可利用LM555振荡器将电流信号转化成频率信号。
2、多基于多点测量的温湿度测量软件系统设计
2.1 主控机软件设计
本系统软件主要由主控机程序和从机程序两部分构成。
主程序主要实现系统的初始化、数据显示、从机相关信息设定及通信的处理。
系统的初始化包括控制寄存器、堆栈、中断寄存器等寄存器的初始化,串口、MAX485、通信缓冲区等通信初始化,数码管初始化,输出端口的初始化,以及采集、累计数据的初始化。
数据显示则包括各类参数、测量数据等的读取和显示屏的刷新。
通信的处理主要是针对主空机与从机的信息交换与处理。
2.2 从机软件设计
从机程序主要由温、湿度信号采集程序、光控指示程序、报警程序、温度存储程序和响应主机命令程序组成,从机采样流程图如图1所示。
从机响应主机的程序实际上是一个中断处理程序。
从机在工作过程中,当检测到主机发送来的命令时,它将停止温度信号采集程序,转而去响应主机的请求。
主机命令或请求有以下四种:报警查询、设置从机时间、设置报警阈值和巡检温度。
3、结语
当今科技发展迅速,单片机嵌入式开发有着光明的前景。
由于单片机经济实用、开发简便,因而依然在工业控制、农业自动化、家电智能化等领域占据了广泛的市场。
本文基于多点测量方法,设计并实现了一种温湿度测量系统,它有一定的实用性,既利于系统维护,又利于系统推广,具有较好的应用价值。
本系统还可在智能化方面加以改进,特别是语音告警、节省功耗,提高稳定度等方面。
参考文献
[1]楼顺天,周佳社.微型原理与接口电路.科学出阪社,2006.
[2]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航天航空大学出版社,1998.
[3]吴金戌,沈庆阳.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002.
[4]余发山,王福忠.单片机原理应用技术[M].徐州:中国矿业大学出版社,2003.
作者简介
梁季彝(1972-),男,广东江门人,江门职业技术学院信息技术系电子教研室教师、国家职业技能鉴定维修电工考评员、高级技师。