江苏安科瑞智能温湿度控制器的设计
一种智能温湿度控制器的设计
安科瑞陈静燕
江苏安科瑞电器制造有限公司江苏江阴214405
0引言
随着电力系统规模越来越大、电压等级越来越高，供电可靠性也要求更加严格。供配电设备环境的温度、湿度是影响设备运行的重要因素。温度过高会加速仪器设备元器件老化，缩短其使用寿命，甚至直接导致设备损坏;低温、潮湿，设备表面产生凝露则有可能发生爬电、闪络等事故。---一种智能温湿度控制器的设计
基于以上考虑，在中高压开关柜、箱变、端子箱等供配电设备中进行温度、湿度控制是十分必要的。本文将介绍一种WHD型智能温湿度控制器的设计方法，最多实现三路温度、湿度的测量与控制;结合RS485总线技术及上位机软件，可实现数据及状态信息远传，满足低压配电智能化及网络化发展的需求。
1硬件电路设计
1.1硬件设计的总体思路
硬件系统以单片机为核心，按功能可划分为：电源供电、温湿度测量、控制输出、人机对话以及通讯五个部分，如图1所示。
电源供电电路将AC220V或其他类型辅助电源转化为系统工作所需的直流电源。单片机将传感器测得的温湿度值进行比较、处理，确定输出控制部分继电器的工作状态，并显示和发送温湿度数值及输出控制部分的工作状态信息。人机对话部分具有按键信息录入功能，用户可根据实际情况，通过按键编程设置系统的工作参数。
1.2硬件的具体电路及原理
核心器件单片机选用STC公司的STC89C58RD+型单片机，它是一款兼容51内核的增强型8位机，片上资源丰富，抗干扰能力突出。STC89C58RD+(D版本)支持6时钟/机器周期，内含32K字节用户程序空间，片上集成1280字节RAM，16K字节EEPROM空间;支持ISP/IAP功能，无须专用编程器;片上还集成了看门狗电路及MAX810专用复位电路。
温湿度的测量选用SENSIRION公司开发的数字式温湿度一体传感器芯片SHT11。该传感器可同时测温度、湿度，并提供全程标定的数据输出，所以使用该传感器既可以降低硬件成本，又方便了整机测试。其技术参数如下表所示：
温度参数：
湿度参数：
此类温湿度控制器可控制一路、二路或三路温湿度，每一路温湿度传感器对应一组(二个)继电器输出触点，其中一个触点用于控制加热器，实现升温或除湿控制，另一触点用于控制风扇，实现排风控制。当传感器或加热器发生故障时，控制器会发出报警信号。
控制器中还可设置温湿度控制的回滞量，即调节设备的启动条件与停止条件之差。如图6所示，以加热升温为例，当环境温度降低到预先设置“加热启动温度”以下时，控制器输出触点导通信号，加热器工作，环境温度逐渐上升;当环境温度上升至“加热停止温度”以上时，控制器输出触点断开信号，加热器停止加热。根据经验，回滞量一般设置在4～10(℃或RH%)范围内较合适。
铝合金加热器是电力供配电系统中最常用的温湿度调节设备，下面是由经验总结的环境空间大小与加热器功率选择的关系，供读者参考。
该传感器与CPU之间的通讯采用二线制方式，即DATA(数据)线和CLK(同步时钟脉冲)线。测量三路温度、湿度时，CPU与传感器的连接电路如图2所示。CPU通用I/O口中的P1.0和P1.1，P1.2和P1.3，P1.4和P1.5分别与三路温湿度传感器SHT11连接，其中P1.0、P1.2、P1.4分别作为各路通讯的DATA(数据)线，P1.1、P1.3、P1.5分别作为各路通讯的CLK(同步时钟)线，DATA线需外加10KΩ的上拉电阻将信号提高至高电平(详情请参考SHT11数据手册)。实际使用时，传感器与控制器之间(即图中虚线部分)以屏蔽线连接，经验证，CPU与传感器之间的最大通讯距离为10米。如果使用74HC245或其他芯片提高I/O口的驱动能力，可增加通讯距离，但会降低系统的抗干扰性能，因此不予采纳。
系统采用LED数码管显示温度、湿度值，界面简洁明了。三路传感器测得的温度、湿度值以循环方式依次显示，显示部分共有7位数码管，其中4位用于显示温度值(显示范围：-40.0～100.0)，并在编程状态下显示菜单及参数，2位用于显示湿度值(显示范围：0～99)，1位用于显示当前显示或操作对应的传感器的编号(1～3)。数码管显示采用动态扫描方式，其驱动电路由集成电路74HC595及74HC164构成。74HC595是一款带有输出门锁功能的8位串行输入、并行输出(或串行输出)的移位寄存器，用于数码管的段驱动;74HC164的串行输入、并行输出功能用于扫描显示每一位数码管，如图3所示。
系统采用继电器或可控硅作为控制输出，电源部分采用开关电源方案，通讯部分采用RS485接口，具体电路设计请参考相关书籍，此处不予赘述。
2软件设计方法
系统软件设计包括以下四个部分：主程序、测量控制模块、显示模块及通讯模块。
主程序完成上电或复位初始化，复位看门狗，查询按键信息等功能，程序设计流程如图4所示。
程序初始化包括配置CPU的SFR，设置I/O口初始状态，从EEPROM读取工作参数，设置看门狗定时器的复位时间等。需要注意的是，一般只在主程序中喂狗，看门狗的复位时间时要设置的比测量程序中可能出现的最长等待时间还要长。以下给出主程序的部分C语言源代码。
void Main()
{
WDT_CONTR=0x00;//关闭看门狗
InitialEeprom();//读EEPROM
InitialIO();//初始化I/O状态
InitialSFR();//设置SFR
InitialSHT11();//初始化传感器
InitialComm();//初始化通讯口
WDT_CONTR=0x35;//喂狗1.25秒
while(1)
{
WDT_CONTR=0x35;
KeyScan();//按键查询
KeyProcess();//按键信息处理
}
}
通讯收发处理、显示和温湿度测量控制均以中断方式实现，优先级顺序为：串口通讯中断(最高)→显示中断→测量控制中断(最低)。
系统通讯采用标准MODBUS-RTU规约，便于上位机管理软件设计，与其他网络仪表组网使用，实现对供配电系统的完整监测。
3产品应用
在电力供配电环境中进行温湿度控制，一般采取如图5所示的方案。
通过温湿度传感器采集开关柜或箱式变电站中的温度、湿度信息，经控制器处理后输出继电器触点信号(断开或导通)，再将触点信号连接到温湿度调节设备(一般使用加热器或风扇)的电源回路中，用于控制其工作或停止，以实现对温湿度的智能化控制。
WHD型智能温湿度控制器通用技术指标如下：
WHD型智能温湿度控制器可将测量的温湿度值及控制系统中的各种状态信息通过RS485通讯接口向上位机远传，由上位机管理软件实现遥测、遥控，满足了智能化、网络化发展的要求。
4结束语
本文介绍了一种智能温湿度控制器的设计方法及应用，可实现最大三路温湿度的采集、控制，并具有编程参数设置和RS485(MODBUS-RTU)通讯功能。经实践验证，参照此方法设计的WHD系列产品在实际应用中易于用户使用，控温及控湿效果显著。同时，该产品的抗电磁干扰性能突出，例如，5kHz和100kHz 频段抗脉冲群干扰可达到三级，适合在电磁环境相对恶劣的电气设备中使用。
参考文献
[1].任致程周中.电力电测数字仪表原理与应用指南[M].北京.中国电力出版社.2007.4
[2].周中.电力仪表在大型公共建筑电能分项计量中的应用[J].现代建筑电气2010.6
基于单片机的温湿度控制系统设计
理工类大学本科毕业设计论文 基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择： (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录： (18)
基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段，在本系统中采用温度优先模式，循环处理。 关键字：89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的，使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄
温度控制器的设计
目录 第一章课程设计要求及电路说明 (3) 1.1课程设计要求与技术指标 (3) 1.2课程设计电路说明 (4) 第二章课程设计及结果分析 (6) 2.1课程设计思想 (6) 2.2课程设计问题及解决办法 (6) 2.3调试结果分析 (7) 第三章课程设计方案特点及体会 (8) 3.1 课程设计方案特点 (8) 3.2 课程设计心得体会 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)
第一章课程设计要求及电路说明 1.1课程设计要求与技术指标 温度控制器的设计 设计要求与技术指标： 1、设计要求 （1）设计一个温度控制器电路； （2）根据性能指标，计算元件参数，选好元件，设计电路并画出电路图； （3）撰写设计报告。 2、技术指标 温度测量范围0—99℃，精度误差为0.1℃；LED数码管直读显示；温度报警指示灯。
1.2课程设计电路说明 1.2.1系统单元电路组成 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 1.2.2设计电路说明 主控制器：CPU是整个控制部分的核心,由STC89C52芯片连同附加电路构成的单片机最小系统作为数据处理及控制模块. 显示电路：显示电路采用4个共阳LED数码管，用于显示温度计的数值。报警电路：报警电路由蜂鸣器和三极管组成，当测量温度超过设计的温度时，该电路就会发出报警。 温度传感器：主要由DS18B20芯片组成，用于温度的采集。 时钟振荡：时钟振荡电路由晶振和电容组成，为STC89C52芯片提供稳定的时钟频率。
第二章课程设计及结果分析 2.1课程设计 2.1.1设计方案论证与比较 显示电路方案 方案一：采用数码管动态显示 使用一个七段LED数码管，采用动态显示的方法来显示各项指标，此方法价格成本低，而且自己也比较熟悉，实验室也常备有此元件。 方案二：采用LCD液晶显示 采用1602 LCD液晶显示，此方案显示内容相对丰富，且布线较为简单。 综合上述原因，采用方案一，使用数码管作为显示电路。 测温电路方案 方案一：采用模拟温度传感器测温 由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 方案二：采用数字温度传感器 经过查询相关的资料，发现在单片机电路设计中，大多数都是使用传感器，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。 综合考虑，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.1.2设计总体方案 根据上述方案比较，结合题目要可以将系统分为主控模块，显示模块，温度采集模块和报警模块，其框图如下：
智能型数字显示温度控制器使用说明书
XMT-2000 智能型数字显示温度控制器使用说明书 此产品使用前，请仔细阅读说明书，以便正确使用，并妥善保存，以便随时参考。 操作注意 为防止触电或仪表失效，所有接线工作完成后方能接通电源，严禁触及仪表内部和改动仪表。 断电后方可清洗仪表，清除显示器上污渍请用软布或棉纸。显示器易被划伤，禁止用硬物擦拭或触及。 禁止用螺丝刀或书写笔等硬物体操作面板按键，否则会损坏或划伤按键。 1．产品确认 本产品适用于注塑、挤出、吹瓶、食品、包装、印刷、恒温干澡、金属热处理等设备的温度控制。本产品的PID参数可以自动整定，是一种智能化的仪表，使用十分方便，是指针式电子调节器、模拟式数显温控仪的最佳更新换代产品。本产品符合Q/SQG01-1999智能型数字显示调节仪标准的要求。 请参照下列代码表确认送达产品是否和您选定的型号完全一致。 XMT□-□□□□-□ ①②③④⑤⑥ ①板尺寸（mm）3:时间比例(加热) 5:下限偏差报警 省略:80×160(横式) 4:两位PID作用(继电器输出) 6:上下限偏差报警 A:96×96 5:驱动固态继电器的PID调节⑤输入代码 D:72×72 6:移相触发可控硅PID调节 1:热电偶 E:96×48(竖式) 7:过零触发可控硅PID调节 2:热电阻 F:96×48(横式) 9:电流或电压信号的连续PID调节 W:自由信号 G:48×48 ④报警输出⑥馈电变送输出 ②显示方式 0:无报警 V12:隔离12V电压输出 6:双排4位显示 1:上限绝对值报警 V24:隔离24V电压输出 ③控制类型 2:下限绝对值报警 GI4:隔离4-20mA变送输出 0:位式控制3:上下限绝对值报警 2:三位式控制 4:上限偏差报警 2．安装 2.1 注意事项（5）推紧安装支架，使仪表与盘面结合牢固。 （1）仪表安装于以下环境 （2）大气压力：86~106kPa。2．3 尺寸 环境温度：0~50℃。 相对湿度：45~85%RH。 （3）安装时应注意以下情况 H h 环境温度的急剧变化可能引起的结露。 腐蚀性、易燃气体。 直接震动或冲击主体结构。 B l 水、油、化学品、烟雾或蒸汽污染。 b b’ 过多的灰尘、盐份或金属粉末。 空调直吹。阳光的直射。 热辐射积聚之处。 h’ 2．2 安装过程（1）按照盘面开孔尺寸在盘面上打出用来安装单位：mm 仪表的矩形方孔。型号 H×B h×b×1 h’×b’ （2）多个仪表安装时，左右两孔间的距离应大 XTA 96×96 92×92×70 (92+1)×(92+1) 于25mm；上下两孔间的距离应大于30mm。 XTD 72×72 68×68×70 (68+1)×(68+1) （3）将仪表嵌入盘面开孔内。 XTE 96×48 92×44×70 (92+1)×(44+1) （4）在仪表安装槽内插入安装支架 XTG 48×48 44×44×70 (44+1)×(44+1) 3．接线 3.1接线注意 （1）热电偶输入，应使用对应的补偿导线。 （2）热电阻输入，应使用3根低电阻且长度、规格一致的导线。 （3）输入信号线应远离仪表电源线，动力电源线和负荷线，以避免引入电磁干扰。 3.2接线端子 4．面板布置 ①测量值（PV）显示器（红） ?显示测量值。 ?根据仪表状态显示各类提示符。 ②给定值（SV）显示器（绿） ?显示给定值。 ?根据仪表状态显示各类参数。 ③指示灯 ?控制输出灯（OUT）(绿)工作输出时亮。 ?自整定指示灯（AT）(绿) 工作输出时闪烁。 ?报警输出灯1（ALM1）(红)工作输出时亮。 ?报警输出灯2（ALM2）(红)工作输出时亮。 ④SET功能键 ?参数的调出、参数的修改确认。 ⑤移位键 ?根据需要选择参数位，控制输出的ON/OFF。 ⑥▲、▼数字调整键 ?用于调整 数字，启动/退出自整定。
BWY(WTYK)-802、803温度控制器说明书中文
感谢您使用本厂产品 使用前请认真阅读产品使用说明书 目录 一、概况 (1) 二、工作原理 (5) 三、主要技术指标 (5) 四、安装及使用 (5) 五、注意事项 (10) 六、附录Pt100工业铂电阻分度值表 (11)
一、概况 1、温度控制器根据沈阳变压器研究所制订的JB/T6302《变压器用压力式温度计》标准的命名 如下： 2 2、温度控制器根据JB/T9236《工业自动化仪表产品型号编制原则》的要求产品命名如下： 2
BWY（WTYK）系列温度控制器的成套性和适用性
图一 系列温度控制器外形及安装尺寸B W Y (W T Y K )
二、工作原理 变压器温度控制器（以下简称温控器），主要由弹性元件、毛细管、温包和微动开关组成。当温包受热时，温包内感温介质受热膨胀所产生的体积增量，通过毛细管传递到弹性元件上，使弹性元件产生一个位移，这个位移经机构放大后指示出被测温度并带动微动开关工作，从而控制冷却系统的投入或退出。 BWY（WTYK）-802A、803A温控器采用复合传感器技术，即仪表温包推动弹性元件的同时，能同步输出Pt100热电阻信号，此信号可远传到数百米以外的控制室，通过XMT数显温控仪同步显示并控制变压器油温。也可通过数显仪表，将Pt100铂电阻信号转换成与计算机联网的直流标准信号（0～5）V、(1～5)V或(4～20)mA输出。 三、主要技术指标 （一）BWY（WTYK）-802、803型 1、正常工作条件：（-40～+55）℃ 2、测量范围：（-20～+80）℃ （0～+100）℃ （0～+120）℃ （0～+150）℃ 3、指示精确度： 1.5级 4、控制性能：①设定范围：全量程可调 ②设定精确度：±3℃ ③开关差： 6±2℃ ④额定功率： AC 250V/3A ⑤标准设定值：802：K1=55℃； K2=80℃ 803：K1=55℃； K2=65℃ K3=80℃ 5、仪表安装尺寸：详见外形及安装尺寸图 （二）BWY（WTYK）-802A、803A型 1～5条同上。 6、输出Pt100铂电阻信号（附分度值） （三）XMT-288F数显温控仪，另附说明书。 （四）XMT-288FC数显温控仪，另附说明书。 四、安装及使用 （一）BWY（WTYK）-802、803型温控器
基于KL25温湿度传感器设计报告
嵌入式系统及应用报告 题目：DHT11温湿度传感器设计 组员：齐亨 班级：物联1301 学号：13516110 2016年07月15日
摘要 在工业生产中，电流、电压、温度、湿度和开关量都是常用的主要被控参数。其中，温湿度控制也越来越重要。在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用KL25芯片对温湿度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。因此，KL25芯片对温湿度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。 温湿度控制系统在国内各行各业的应用虽然己经十分广泛，但从国内生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比，仍然有着较大的差距。成熟的温湿控产品主要以“点位”控制及常规的PID控制器为主，它们只能适应一般温度系统控制，而用于较高控制场合的智能化、自适应控制仪表，国内技术还不十分成熟，形成商品化并广泛应用的控制仪表较少.随着我国经济的发展及加入WTO，我国政府及企业对此都非常重视，对相关企业资源进行了重组，相继建立了一些国家，企业的研发中心，开展创新性研究，使我国仪表工业得到了迅速的发展。 目前，温湿度控制器产品从模拟、集成温度控制器发展到智能数码温度控制器。智能温控器（数字温控器）是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结合，特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种控制器，并且它是在硬件的基础上通过软件来实现控制功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平，现阶段正朝着高精度高质量的方向发展,相信以我国的实力，温湿控技术在不久的将来一定会为于世界前列！ DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。产品为4针单排引脚封装，连接方便。
基于单片机AT89C51下蔬菜大棚温湿度测控系统毕业设计
蔬菜大棚温湿度测控系统设计 摘要 温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。 对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。系统在其它领域还具有一定的推广价值。 关键词：大棚，温度，湿度，传感器
The Design of Greenhouse Temperature and Humidity Control System ABSTRACT Greenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details. The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature, but also it can be controlled. And it has much of value to apply and popularize in other fields. KEY WORDS:Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor
温湿度控制器设计实验报告 计算机控制技术
课程：院（部）：专业：班级: 学生姓名：学号：指导老师：完成时间：
温湿度控制器设计报告 本设计研究单片机数字温湿度控制器，通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据，用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要，要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好，抗干扰能力强，具有较高的应用价值。 一、性能特点 ●配用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃--100℃，湿度测 量范围0%RH—90%RH，可以满足一般需要。若要求更宽测量范围，只需 更换温湿度传感器型号，硬件电路及软件程序全兼容。 ●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。 ●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52，可靠性高，抗干扰能力强。 ●配用EEPROM芯片AT24C04，使存储的温度上下限和湿度上下限可以 掉电永久保存。 ●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。 ●当温度或湿度超限后，报警信号点亮相应报警灯。 ●配用三极管和继电器，可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等 外部设备。 二、功能说明 1、实时测量当前温度值和湿度值，在液晶屏动态显示。 2、可以显示当前允许温度范围，在液晶屏显示，如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。 3、可以显示当前允许湿度范围，在液晶屏显示，如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。 4、当温度低于温度下限时，低温报警灯亮，控制继电器动作。 5、当温度高于温度上限时，高温报警灯亮，控制继电器动作。
6、当湿度低于湿度下限时，低湿报警灯亮，控制继电器动作。 7、当湿度高于湿度上限时，高湿报警灯亮，控制继电器动作。 8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限，具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁，再通过Up键和Down键调整数值，调整完毕继续按设置键进入正常状态。 9、可以保存设置参数至EEPROM中，具体方法是按保存键，此时当前设置参数存盘，重新上电显示新的设置值。如果不按保存键，所调整的设置参数只在此次运行有效，关电后恢复原先设定值。 三、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。
温湿度控制器
MT-TH-A2温湿度控制器 1、适用范围 温湿度控制器广泛适用于0.1-35KV户内开关柜，如：中置柜、手车柜、固定柜、环网柜等多种开关柜，适用于进线柜、出线柜、电容器柜、母联柜、变压器柜、互感器柜、计量柜、电机控制柜等多种形式的主回路控制柜。 2、基本功能 采用进口传感器，带2路控制输出接点，温湿度采用数码管实时显示，用户一目了然。多路显示时，每隔30秒自动切换到1～2路温湿度循环显示，用户对温度、湿度任意进行上下限设置，且掉电不会丢掉该参数。但温度达到一定程度或温度剧增，有可能发生凝露时，控制器驱动加热器工作；当凝露状况消失后，加热器停止加热，控制器恢复到监测状态。当加热器断线时。控制器发出断线报警信号。 3、主要技术指标 3.1、工作环境：温度：-20℃～70℃湿度：0～99%RH 3.2、温度：≤5℃±0.5℃时继电器闭合加热启动；≥15℃±0.5℃时继电器 复位加热退出；≥40℃±0.5℃时继电器闭合排风启动；≤30℃±0.5℃ 时继电器复位加热退出。 3.3、湿度：≥90%RH±1%RH时继电器闭合加热启动；≤70%RH±1%RH时继电 器复位加热退出 3.4、输入电压：AC220V
3.5、继电器触点功率：AC220V/7A（常开，有源） 4、温湿度数显及控制 4.1、可带1-2路温湿度传感器及输出接点，可显示现场的温湿度数值，并且用户可根据需要自行设置加热、排风、除湿的上下限值； 4.2、出厂默认：温度上限+15℃，下限+5℃；湿度上限90%RH，下限75%RH； 排风上限+40℃，排风下限+30℃ 4.3、加热启动：当传感器测得的环境温度低于设定的温度下限值，或者测得的湿度值大于设定的湿度上限值时，启动加热； 4.4、加热停止：a)当传感器测得的环境温度高于设定的温度上限值或测得的湿度低于设定的湿度下限值时，停止加热；b）温度高于+40℃无条件停止加热，防止过热损伤。 4.5、排风启动：当传感器测得的环境温度高于设定的排风上限值时启动排风；当传感器测得的环境温度低于设定的排风下限值时停止排风； 4.6、高温报警：当传感器测得的环境温度高于50℃时，高温报警灯亮； 4.7、加热断线报警：当传感器温湿度测量输出均正常，但装置背部加热端子 没有正常接待负载（加热器）或者有接待负载但外接线路本身有断线 时，加热断线指示灯亮； 5、温湿度参数设置 5.1、当前测量显示 开机上电，进入当前状态显示，循环显示A路温度及其相对湿 度、B路温度及其相对湿度、每6秒之后数
温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计论文
温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展，用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用，它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害，而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育，从而可以促进作物健康生长，抑制微生物的危害，提高产量，增加经济效益。本设计由AT89S52单片机，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统，报警电路，采用LCD12864作为显示电路组成；温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息，将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作，实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。 该设计还具有对温度和湿度的显示功能，对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统
Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.
温湿度控制器(上下限继电器)设计报告
温湿度控制器设计报告 本设计研究单片机数字温湿度控制器，通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据，用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要，要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好，抗干扰能力强，具有较高的应用价值。 一、性能特点 ●配用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃--100℃，湿度测 量范围0%RH—90%RH，可以满足一般需要。若要求更宽测量范围，只需 更换温湿度传感器型号，硬件电路及软件程序全兼容。 ●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。 ●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52，可靠性高，抗干扰能力强。 ●配用EEPROM芯片A T24C04，使存储的温度上下限和湿度上下限可以 掉电永久保存。 ●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。 ●当温度或湿度超限后，报警信号点亮相应报警灯。 ●配用三极管和继电器，可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等 外部设备。 二、功能说明 1、实时测量当前温度值和湿度值，在液晶屏动态显示。 2、可以显示当前允许温度范围，在液晶屏显示，如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。 3、可以显示当前允许湿度范围，在液晶屏显示，如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。 4、当温度低于温度下限时，低温报警灯亮，控制继电器动作。 5、当温度高于温度上限时，高温报警灯亮，控制继电器动作。
6、当湿度低于湿度下限时，低湿报警灯亮，控制继电器动作。 7、当湿度高于湿度上限时，高湿报警灯亮，控制继电器动作。 8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限，具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁，再通过Up键和Down键调整数值，调整完毕继续按设置键进入正常状态。 9、可以保存设置参数至EEPROM中，具体方法是按保存键，此时当前设置参数存盘，重新上电显示新的设置值。如果不按保存键，所调整的设置参数只在此次运行有效，关电后恢复原先设定值。 三、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。 图1 温湿度控制器方框图 图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度，在液晶屏上即时显示。 液晶屏上同时可以显示温湿度上下限值，该上下限设置值保存外外部EEPROM存储器中，掉电不失，并且可以通过四只按键上调或下调。 当温度或湿度值超过上下限值时，报警信号点亮相应报警灯。同时该报警信号通过三极管驱动继电器，以控制外部风机或加热器。
智能温度测量仪课程设计
智 能 温 度 测 量 仪 课 程 设 计 报 告 专业：电气工程及其自动化 班级：10级电气1班 姓名：柴冬 学号：14894029 Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，
这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 LCD显示器 液晶显示器是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT 显示器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。
基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计
基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计 12物联网 12030835 周春燕 一、课题设计方案 研究设计的基本内容和观点： 温度检测控制：对室内温度进行测量，并通过升温或降温达到最佳温度。 湿度检测控制：对室内湿度进行测量，并通过喷雾或去湿达到最佳湿度。 控制处理：当温度、湿度越限时声光报警，根据报警信号提示采取一定手段自动控制。 显示：1602 LCD显示相应的温湿度。 本系统所要完成的任务： 1.人性化的设计。根据人体的生活需求，把温湿度值控制在一定的范围内。 2.能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。 3.通过采集温度及湿度值，准确的判断标准值与当前值之间的差异，及时的启动报警装置（包括警报灯的提示功能以及提示音等）进行报警，并采取相应的控制方案。 二、系统总体设计 2.1系统功能设计 系统要完成的设计功能是： 2.1.1 实现对室内温湿度参数的实时采集，测量空间的温度和湿度，由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示，实现温湿度的智能检测。 2.1.2 实现超越数据的及时报警，并启动控制系统，实现恒温的目的。 2.1.3 现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。 要求达到的技术指标： 测温范围： 0。C -60。C 测温精度：+0.5。C 测湿范围：0-100%RH 测湿精度：+2.5%RH 2.2系统的组成和工作原理
2.2.1系统的组成 以单片机为控制核心，采用温湿度测量，通信技术，控制技术等技术，以温湿度传感器作为测量元件，构成智能温湿度测量控制系统。可分为温湿度测量电路，显示电路，声光报警电路，温湿度控制电路，选用的主要器件有：AT89C51，温湿度传感器AM2301，1602LCD显示模块，降温装置风扇，升温装置加热器，増湿装置喷雾器，除潮装置除潮器，红绿LED灯，报警装置蜂鸣器等 2.2.2系统的工作原理 本系统以单片机Atmel89C51为核心，数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感器AM2301完成；通过单片机把采集的数据显示在1602LCD上；当采集的数据超出给定范围时，有蜂鸣器实时报警，并显示红灯提示，并进行相应的控制处理。在整个系统中采用了AM2301单总线技术，单片机采用C语言编程。 ·室内温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置，风扇，加热设备，加湿设备，排潮设备等 ·89C51作为中央控制装置，负责中心运算和控制，协调系统各个模块的工作。 ·风扇：负责系统的降温工作。 ·加热设备：负责系统的加热工作。 ·喷雾设备：负责系统的加湿工作。 ·排潮设备：负责系统的去湿工作。 ·双色灯，报警模块：负责系统的报警功能。如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动警，双色灯在单片机的控制下有规律的切换，同时报警模块发出报警声，通知用户采取相应的措施。 三、系统硬件设计 3.1 AT89C51单片机 MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031/8051/8751(对应的低功耗型80C31/80C51/87C51和增强型产品8032/8052/8752。虽然他们是8位的单片机，但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全，已为我国广大工程技术人员所熟悉和掌握。在20世纪80年代和90年代，MCS-51
智能温度控制器
DS18B20智能温度控制器 DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、DS1822 “一线总线”数字化温度传感器同DS1820一样，DS18B20也支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为±2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。DS18B20、DS1822 的特性DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！DS1822与DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。 DS18B20的内部结构 DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。 光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位光刻ROM的排列是：开始8位（28H）是产品类型标号，接着的48位是该DS18B20自身的序列号，最后8位是前面56位的循环冗余校验码（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM 的作用是使每一个DS18B20都各不相同，这样就可以实现一根总线上挂接多个DS18B20的目的。 DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例:用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S为符号位。 这是12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个8比特的RAM中，二进制中的前面5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测到的数值乘于0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。
TNFB-1温湿度控制器使用说明 (PDF)
TNFB-1智能安全工具柜温湿度控制器使用说明 本控制器采用最新微电脑芯片，经公司科研人员精心开发研制而成，所有数据采集及功能输出均由内部程序自动完成，因此最大程度简化了外围电路，增加了整个系统的稳定性。显示部分采用大屏幕蓝色背光液晶屏，内容显示醒目整体配合更显高档美观。 功能说明： 本温湿度控制器主要用于电力系统的安全工具柜、高压配电柜、其主要功能是可根据用户对环境温湿度的不同要求，对本温湿度控制器进行预先设置后，控制器根据所设定的数据与实际环境数据相比较，通过外部的加温、降温、加湿、除湿设备对所处环境进行控制，以达到所需的环境温湿度要求，具体功能描述如下： 温度下限：当环境温度低于下限值时，控制器加温输出启动，控制加温设备进行加温，环境温度高于温度下限值1℃时，控制器加温输出停止加温工作结束。 温度上限：当环境温度高于上限值时，控制器降温输出启动，控制降温设备进行降温，环境温度低于温度上限值1℃时，控制器降温输出停止降温工作结束。 湿度下限：当环境湿度低于下限值时，控制器加湿输出启动，控制加湿设备进行加湿，环境湿度高于湿度下限值4个湿度数值时，控制器加湿输出停止加湿工作结束。 湿度上限：当环境湿度高于上限值时，控制器除湿输出启动，控制除湿设备进行除湿，环境湿度低于湿度上限值4个湿度数值时，控制器除湿输出停止除湿工作结束。 按键使用说明： “P”键为调整选择键，在正常显示状态下点按“P”键，此时液晶屏温度设置上限字符开始闪动，此时配合面板上的+键或-键，即可对该项数值进行修改。此项修改完成后再次点按“P”键，依次对温度下限、湿度上限、湿度下限进行设定完毕后，点按“P”键退出设置状态，设置完成后所设数据自动存储，控制器会根据所设定数据工作，并且不受中间关机或断电影响。 “+”键，在设置状态时，每点按一下调整数据会递增1，当长按时几秒钟后所设数据会以1为单位连续递增。 “-”键，在设置状态时，每点按一下调整数据会递减1，当长按时几秒钟后所设数据会以1为单位连续递减。 “M”键为强制加温除湿键，在正常工作中当按动此键后，控制器将启动强制加温除湿功能，加温烘干及除湿机机连续工作运转，直至环境温度达到40℃，或连续强制烘干工作3小时后此次强制烘干除湿工作结束，控制器工作状态自动转为正常除湿状态。如果在强制烘干除湿状态工作时，想退出此状态只需再点按一次“M”键即可。 日期时间调整: 当需要调整日期和时间时，按住“P”键不放几秒钟后蜂鸣器一声鸣叫，日期年的