实验室温湿度控制系统设计.pdf

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Doi:10.3969/.ilsn.1671-1041.2012.05.017
实验室温湿度控制系统设计
贺娜
天津T业大学电气工程与自动化学院,天津300387)
摘要:本文论述了基于8051单片机的实验室温湿度控制系统的软硬件的设计,给出了硬件设计的原理图和软件设计的流程
图。该系统应用了数字式温湿度传感器,简化了电路设计,增加了系统的抗干扰能力。该系统能够实时显示实验室的温湿
度状况,控制温湿度在给定的范園内,还可以进行远距离的通信。
关键词:单片机;数字式温湿度传感器;LED;温湿度控制
中图分类号:TP273+.5文献标识码:B
The design of laboratory temperature and humidity control system
HE Na
(College of Electrical Engineering and Automation, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300387, China
Abstract: The design of laboratory temperature and humidity control system on the basis of the 8051 single chip is
iscussed in this ai in in the chart of e hardware design an software flow. This system utilizes the digital
temperature and humidity nsors im lies he icit esi increase e anti-interference ability. The system can
instantaneously dis lay the temperature and humidity of the laboratory condition, realize the temperature and humidity
control in a given range, and undertake long distance communication
Key words: sing e chip computer; digital temperature and humidity sensors; LED; temperature and humidity control
0引言
本系统的主控制芯片选用 Intel公司的8051芯片,它
随着现代社会的快速发展,国内外越来越多的实验采用40引脚的双列直插封装方式。8051单片机内部还有4张K
室对实验室环境的要求越来越高,而温度和适度是实验室
的ROM/ EPROM、128字节的RAM。8051单片机的工作主频为
环境的最基本的要求,对实验室的各种实验有着较大的影12MHz时,个机器周期为1。8051单片机的编程灵活,可
响?据调査研究,在我国计量系统实验室以及大多企业实以使用C、C+、汇编等,可以用软件编程来辅助硬件工作
验室领域,采用的温湿度控制系统都属于大型整体温湿度以完成整个系统的功能。
控制系统。大型整体温湿度控制系统具有这样的特点:统1.2系統硬件设计
控制温度及湿度,占用面积较大,造价极高,安装工程
本系统的整体设计如图1所示。
复杂费时费力。一般的温湿度控制系统采用的是模拟式温
湿度传感器,这种模拟式温度传感器一般要设计信号处理
式湿度传感器SHT11
电路,信号经过处理,信号的测量精度就会难以保证。因
时钟电路和复位电路
LED数码管显示
此,这种传感器只适合对精度要求不高的场合。本系统采
与上位PC机通信
温湿度节设备
用数字式传感器SHT1进行温湿度信号的采集,它具有高精
1漫度检挫制系统
度、稳定性好、防干扰、成本低的优点,而且不需要外部
本系统首先通过键盘对环境的各个参数进行设定,
的信号处理电路,设计电路简单、可靠,适用于各类单片
如温度的范围、湿度的范围,并存储起来。然后通过数
机控制系统;设计了键盘,可以对温度和湿度的控制范
字式温湿度传感器SHT11对环境的温湿度进行采集并传给
围进行设计;利用4位LED实时显示由温湿度传感器采集来
8051,8051接收传来的数据,通过LED数码管进行显示并与
的信号,其中两位显示温度,两位显示湿度;采集的信号
和设定的范围进行比较,若不在此范围内则调用温湿度设
存储的数据进行比较,根据比较的结果来确定是否驱动温
备进行调节,使温湿度始终保持在设定的范围内:还可以湿度调节设备来进行温湿度的调节。此外,8051还可以把
与上位PC机进行远距离的通信,通信距离可达上千米,实采集的数据通过通信线路传输给上位PC机。
现了远距离的监控2
2.1数字式温度传感器SHT11
1硬件设计
1)SHT11的内部结构
1.1主机系统设计
SHTI1的内部结构主要由温度传感器( Temperature
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