1、倉庫溫濕度的監測系統摘要：隨著電子科技的迅速發展，單片微型計算機是隨著超大規模集成電路技術的發展而誕生，對倉庫溫濕度監測系統的要求不斷增高，從而也促進自動檢測系統的迅速發展，本文詳細敘述一個計算機多路溫濕度自動檢測系統的總體結構,設計原則及具體性能指標。由于系統具有較高的精度,反應速度快及可以多路遠距離集中監測,在環境測量方面具有很好的應用前景。關鍵詞：單片機 溫度 相度 濕度 監測一、 方案比較和論證當將單片機用作測控系統時，系統總要有被測信號懂得輸入通道，由計算機拾取必要的輸入信息。對于測量系統而言，如何準確獲得被測信號是其核心任務；而對測控系統來講，對被控對象狀態的測試和對控制條件的監察

2、也是不可缺少的環節。傳感器是實現測量與控制的首要環節，是測控系統的關鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進行準確可靠的捕捉和轉換，一切準確的測量和控制都將無法實現。工業生產過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產過程中的各種參量，使設備和系統正常運行在最佳狀態，從而保證生產的高效率和高質量。1. 1溫度傳感器的選擇方案一：采用熱電阻溫度傳感器。熱電阻是利用導體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件。現應用較多的有鉑、銅、鎳等熱電阻。其主要的特點為精度高、測量范圍大、便于遠距離測量。鉑的物理、化學性能極穩定，耐氧化能力強，易提純，復制性好，工業性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用

3、于工業檢測中高精密測溫和溫度標準。缺點是價格貴，溫度系數小，受到磁場影響大，在還原介質中易被玷污變脆。按IEC標準測溫范圍-200650，百度電阻比W（100）=1.3850時，R0為100和10，其允許的測量誤差A級為±（0.15+0.002 |t|），B級為±（0.3+0.005 |t|）。銅電阻的溫度系數比鉑電阻大，價格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質中使用穩定性差。在工業中用于-50180測溫。 方案二：采用AD590，它的測溫范圍在-55+150之間，而且精度高。M檔在測溫范圍內非線形誤差為±0.3。AD590可以承受44V正向電壓和20

4、V反向電壓，因而器件反接也不會損壞。使用可靠。它只需直流電源就能工作，而且，無需進行線性校正，所以使用也非常方便，借口也很簡單。作為電流輸出型傳感器的一個特點是，和電壓輸出型相比，它有很強的抗外界干擾能力。AD590的測量信號可遠傳百余米。綜合比較方案一與方案二，方案二更為適合于本設計系統對于溫度傳感器的選擇。1. 2 濕度傳感器的選擇測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據某種物質從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學性質的變化，間接地獲得該物質的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據其高分子材料吸濕后的介電常數、電阻率和體積隨之發生變化而進行濕度測量的。方案一：采用

5、HOS-201濕敏傳感器。HOS-201濕敏傳感器為高濕度開關傳感器，它的工作電壓為交流1V以下，頻率為50HZ1KHZ，測量濕度范圍為0100%RH，工作溫度范圍為050，阻抗在75%RH（25）時為1M。這種傳感器原是用于開關的傳感器，不能在寬頻帶范圍內檢測濕度，因此，主要用于判斷規定值以上或以下的濕度電平。然而，這種傳感器只限于一定范圍內使用時具有良好的線性，可有效地利用其線性特性。方案二：采用HS1100/HS1101濕度傳感器。HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構成中等效于一個電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。不需校準的完全互換性，高可靠性和長期穩定性，快速響

6、應時間，專利設計的固態聚合物結構，由頂端接觸（HS1100）和側面接觸（HS1101）兩種封裝產品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。相對濕度在1%-100%RH范圍內；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大于±2%RH；響應時間小于5S；溫度系數為0.04 pF/。可見精度是較高的。綜合比較方案一與方案二，方案一雖然滿足精度及測量濕度范圍的要求，但其只限于一定范圍內使用時具有良好的線性，可有效地利用其線性特性。而且還不具備在本設計系統中對溫度-3050的要求，因此，我們選擇方案二來作為本設計的濕度傳感器。2. 3 信號采集通道的

7、選擇 在本設計系統中，溫度輸入信號為8路的模擬信號，這就需要多通道結構。方案一、采用多路并行模擬量輸入通道。這種結構的模擬量通道特點為：（1） 可以根據各輸入量測量的餓要求選擇不同性能檔次的器件。總體成本可以作得較低。（2） 硬件復雜，故障率高。（3） 軟件簡單，各通道可以獨立編程。方案二、采用多路分時的模擬量輸入通道。 這種結構的模擬量通道特點為：（1） 對ADC、S/H要求高。（2） 處理速度慢。（3） 硬件簡單，成本低。（4） 軟件比較復雜。綜合比較方案一與方案二，方案二更為適合于本設計系統對于模擬量輸入的要求，比較其框圖，方案二更具備硬件簡單的突出優點，所以選擇方案二作為信號的輸入通道

8、。總體框圖二、單元模塊溫度傳感器集成溫度傳感器AD590 是美國模擬器件公司生產的集成兩端感溫電流源。 一 主要特性AD590是電流型溫度傳感器，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。根據特性分擋，AD590的后綴以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用于精密溫度測量電路，濕度傳感器測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據某種物質從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學性質的變化，間接地獲得該物質的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據其高分子材料吸濕后的介電常數、電阻率和體積隨之發生變化而進行濕度測量的。多路開關多路開關，有稱“多路模擬轉換器”。多路開

9、關通常有n個模擬量輸入通道和一個公共的模擬輸入端，并通過地址線上不同的地址信號把n個通道中任一通道輸入的模擬信號輸出，實現有n線到一線的接通功能。反之，當模擬信號有公共輸出端輸入時 ，作為信號分離器，實現了1線到n線的分離功能。因此，多路開關通常是一種具有雙向能力的器件。存儲器的設計在8031芯片的外圍電路中必須對其進行程序存儲器的擴展，和根據系統的需要對其進行數據存儲器的擴展。8031對程序存儲器和數據存儲器均可進行0000HFFFFH的64K字節地址內容的有效尋址。在前面我們已經講過8031外擴展存儲器時，P2作高位的地址輸出，P0作低位地址輸出和數據線。三、理論分析及計算四、仿真結果五、

10、軟件流程六、結論 防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內容，是衡量倉庫管理質量的重要指標。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強倉庫內溫度與濕度的監測工作。但傳統的方法是用與濕度表、毛發濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機性大。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準確的溫濕度測量儀。 本設計控制系統采用8031單片機為核心，利用AD590溫度傳感器和HS1100/HS1101濕度傳感器進行采樣、

11、放大，通過MC14433進行模數轉換，通過單片機對信號進行控制，從而實現對溫度和濕度的檢測和控制。通過數碼顯示電路能顯示當前的溫濕度和預設溫濕度。用傳感器對現場的（溫度濕度體，）進行采集；同時電路報警。本系統特別適合于倉庫等無人監控等場所。使設計出的系統具有可操作性更強，性價比更高，功能更強大的優點。為人們的生產和生活帶來了巨大的意義。七、參考文獻1 張琳娜，劉武發傳感檢測技術及應用中國計量出版社，19992 沈德金，陳粵初MCS-51系列單片機接口電路與應用程序實例北京航空航天大學出版社,19905 何立民MCS-51系列單片機應用系統設計北京航空航天大學出版社，199016 李建民.單片機

12、在溫度控制系統中的應用.江漢大學學報,1996.68 潘其光.常用測溫儀表技術問答.國防工業出版社,1989 9 楊世成.信號放大電路.電子工業出版社,1995 附錄 #define ucharunsigned char #define uint unsigned int #define ulong unsigned long #include<reg52.h> #include<intrins.h> #include<stdio.h> #include<math.h> Sbit setdown=P35; Sbit setup= P36; Sbi

13、t set= P37; Sbit jdq= P13; Sbit speak=P15; Sbit gwai=P24; Sbit swei=P23; Sbit bwei=P22; Sbit qwei=p25; Sbit wei6=P26; Sbit wei5=P27; sbit fanled =p31; sbit hotled =p36; sbit humiled =p37; sbit fanjdq =p14; sbit hotjdq =p15; sfr XSOUT =0x80; P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0. sbit TMDAT=P10; sbit TMDAT

14、=P10; uchartmpbuf6;sbit TMDAT=P10;uchar code table=0x3f,ox06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f, 0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x00; uchar code table=0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80, 0x90,0x88,0x83,0xC6,0xA1,0x86,0x8E; uchar code table=0xA0,0xBB,0x62,0x2A,0x39,0x2C,0x24,0xBA,0x20,

15、0x28,0x30,0x25,0xE4,0x23,0x64,0x74; bit xsbz,setbz,setupbz,setdownbz; uchar ma,adjs,setmaxt,setmint,setmaxh,setminh,setmode; uint tmp;/ uint admezhi; uchar tmpbuf5; sbit TLC549_SDO=P13; sbit TLC549_CS=P14; sbit TLC549_SCK=P12; uint adzhi; uint adyzhi; uint adzzhi; uint admezhi; uint xianzhi; uint sd

16、zhi; bit clbz; uchar js; uint tmp; uchar setzhi; bit setbz,setkbz,setupbz,setdownbz; void Delay(int useconds) int s; for(s=0;s<useconds;s+);ucharReset_Bus(boid) uchar presence; TMDAT=0; Delay(29); TMDAT=1; Delay(3); presence=TMDAT; Delay(25); return(presence); void Write_Bit(char bitval) TMDAT=0;

17、 if(bitval=1)TMDAT=1; Delay(5); TMDAT=1; void Write_Byte(char val) uchari; uchar temp; for(i=0;i<8;i+); temp=val>>i; temp&=0x01; Write_Bit(temp); Delay(5); uchar Read_Bit(void) uchar i; TMDAT=0; TMDAT=1; for(i=0;i<3;i+); return(TMDAT); uchar Read_Byte(void) uchar i; uchar value=0; fo

18、r(i=0;i<8;i+) if(Read_Byte()balue=0x01<<i; Delay(6); return(value); void DS1820_Tmp_Resd(void) uint TEMP; uchar TEMP; uchar TEMP_LSB,TEMP_MSB; Reset_Bus();Write_Byte(0xCC); Write_Byte(0x44); Delay(20); Reset_Bus(); Write_Byte(0xCC); Write_Byte(0x44); TEMP_LSB=Resd_Byte(); TEMP_MSB=Resd_Byte

19、();TEMP=TEMP_MSB； TEMP=TEMP<<8; TEMP=TEMP/TEMP_MSB; if(TEMP<0xfffe)tmp=TEMP; void DS18B20_cl() uchar tmph,tmp1,sign; DS18B20_tmp_Read(); sign=(uchar)(tnp>>8)&0xf0); if(sign=0xf0) tmp=(tmp0)+1;/為負 tmpbuf5=1; else Sign_Port=1; else tmpbuf5=0; tmp1=(uchar)(tmp&0x0f); else Sign_Po

20、rt=1; else tmpbuf5=0; tmp1=(uchar)(tmp&0x0f); tmph=(uchar)(tmp>>4)&0xff); tmp1=tmp1*6.25; tmpbuf4=tmp1%10; tmpbuf3=tmp1%10; tmpbuf2=tmp1%10; tmpbuf1=tmph%10; tmpbuf0=(tmph%100)/10; tmpbuf1=tmph%100; if(tmpbuf0=0) tmpbuf0=10; if(tmpbuf1=0 tmpbuf1=10; doing() uchar tzhi; tzhi=tmpbuf1*10+

21、tmpbuf2; if(tzhi>setmaxt|(tzhi<setmint)|(sdzhi>setmaxh)|(setminh)speak=1; else speak=0; if(tzhi>setmaxt) fanjdq=1;hotjdq=0;fanled=0;hotled=1;speak=1; if(tzhi<setmint) fanjdq=0;hotjdq=0;fanled=0;hotled=1;speak=1; if(tzhi>setmint)&(tzhi<setmaxt) fanjdq=0;hotjdq=0;fanled=0;hotl

22、ed=1; if(sdzhi>setmaxh) humiled=1； speak=1; if(sdzhi<setmaxh) humiled=0; speak=1; if(setminh<sdzhi)&(setmaxh>sdzhi) humiled=1; if(tzhi>setmint)%(tzhi<setmaxt)&(setminh<sdzhi)&setmaxh>sdzhi) speak=1; xianshi()； int abcd=0; if(setmode!=0)goto xsset; abcd=sdzhi; abcd

23、%=100; XSOUT=tablesdzhi/10; wei6=0; Delay(60); wei=1; XSOUT=tablesdzhi%10; wei5=0; Delay(60); wei5=1; XSOUT=table0; qwei=0; Delay(60); qwei=1; if(tmpbufp5=1) XSOUT=0x7f; else XSOUT=tabletmpbuf1; bwei=0; Delay(60); bwei=1; XSOUT=tabletmpbuf2; XSOUT&=0xdf; swei=0; Delay(60); swei=1; XSOUT=tabletmp

24、buf3; gwei=0; Delay(60); gwei=1; ruturn; xsset; XSOUT=tablesetmode; qwei=0; Delay(60)； qwei=1; XSOUT=XSOUT=0x7f; bwei=0; Delay(60); bwei=1; if(setmode=1)abcd=setmaxt; if(setmode=2)abcd=setmaxt; if(setmode=3)abcd=setmaxh; if(setmode=4)abcd=setmaxh; XSOUT=tableabcd/10; swei=0; Delay(60); swei=1; XSOUT

25、=tableabcd/10; gwei=0; Delay(60); gwei=1; void key() if(!set)&(setbz) Delay(10); if(!set) setbz=0; setmode+; if(setmode>4)setmode=0; if(!setup)&(setupbz) Delay(10); if(!setup) setupbz=0; if(setmode=1)&(setmaxt<99)setmaxt+; if(setmode=2&(setmint<setmaxt-1) setmint+; if(setmod

26、e=2)&(setmint<setmaxt-1) setmaxt+; if(setmode=3)&(setmaxt<99)setmaxt+; if(setmode=4)&(setmainh<setmaxt-1) setmaxt+; if(setup)&(!setupbz)Delay(10); if(setup) setupbz=1; if(!swtdown)&(setdownbz) Delay(10); if(!swtdown) setdownbz=0; if(setmode=1)&(setmaxt>setmint+1)setmaxt-; if(setmode=2)&(setmint>0) setmaxt-; if(setmode=3)&(setmaxt>setmint+1)setmaxt-; if(setmode=4)&(setmint>0) setmaxt-; if(setdown)&!(s