智能温度湿度监测报警装置

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1、智能温度湿度监控报警系统摘要：本题设计的系统以温度和湿度传感器的应用为核心，应用传感器实现信号的探测，再通过使用mega16AVR单片机实现信号的控制、系统的监测与报警。系统采用温度和湿度传感器采集周边信息，实现信号的采集；通过按键开关控制温度和湿度的预设标志值，实现系统的控制；利用显示电路将温度和湿度显示于液晶显示屏上。信号的采集和显示，系统的检测和报警构成了整个无线环境监测模拟装置。本设计可以实现环境温度、湿度的监控与报警。关键词：温度传感器湿度传感器单片机监控报警1系统方案概述1.1系统设计要求题目要求设计一个具有以

2、下功能的报警系统：能够检测环境温度，并显示；能够检测环境湿度，并显示；能够通过按键设定报警温度和湿度；在达到（超过）报警温度、湿度时进行有效报警；通过计算机设定报警温度、湿度；并能够将当前测量值返回到计算机显示；设定测量周期，进行周期性数值测量，或者实现系统的其它功能。1.2系统应用价值与论证随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺

3、乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。基于这种对温湿度测控的需求我们有必要设计开发了以传感器应用为核心的温湿度监控系统，摆脱人工探测的落后模式，更好的提高工程效率。1.3系统实现步骤与整体框图环境温湿度的监控包括以下步骤：通过传感器感应环境温湿度；判断感应到的温湿度是否异常；若感应到的温湿度异常，判断异常是否超过预设时间；若异常超过预设时间，则输出异常信号至主控机；异常报警；判断异常是否处理完毕；以及若异常处理完毕，解除报警。并可以利用控制器和主控机来达到机房温湿度的远程控制，从而实现环境

4、温湿度管理的实时性和有效性。智能温度湿度监控报警系统以实现环境温度和湿度的测量与显示为载体，进而通过按键设定报警温度和湿度的标志值，在此基础上实现周期性测量和显示。由上述分析可知，此装置分为四个部分：信号检测部分、信号显示部分、报警电路和控制电路。其中，信号检测部分又由温度检测电路和湿度检测电路两部分构成。13温度、湿度监控和报警系统信号检测部分信号显示部分报警电路控制电路温度检测湿度检测图1温度湿度监控报警系统整体框图分为四个部分：信号检测电路、信号显示电路、报警电路和控制电路。其中，信号检测电路又由温度检测电路和湿度检

5、测电路两部分构成。2系统设计方案选择与论证2.1温度传感器2.1.1基于AD590的摄氏温度测量电路AD590是AD公司利用PN结正向电流与温度的关系制成的电流输出型两端温度传感器。AD590式电流输出性集成温度传感器，国内同类产品型号为SG590。实际中通过对电流的测量即可得到相应的温度数值。AD590后缀以I，J，K，L，M表示，实质上指特性不同和测量温度范围不同。其外形、电路符号如图2所示。图2AD590外形、电路符号13AD590主要技术参数：工作电压:4—30V工作温度:-55℃—150℃保存温度:-65℃—1

6、75℃正向电压:44V反向电压:20V灵敏度:1LA/K输出电阻:710MΩ焊接温度（10秒）：300℃应用AD590在设计测量温度电路时，必须将电流转换成为电压。温度每升高1K，电流就增加1uA。摄氏温度测量电路的设计必须完成两部分任务:一是将AD590输出的电流转换为电压信号，也就是电流转换为电压电路。二是将热力学温度转换成为摄氏温度，即绝对温度转换为摄氏温度电路。摄氏温度测量电路工作原理见图3。根据AD590的特性，温度每升高1K热力学温度，电流增加1uA，当负载电阻为10K8，这个电阻上的压降为10mV。其中由AD

7、590、电位器RP1和R1、运算放大器A1组成电流电压转换电路，A1连接为电压射随器形式，主要为增加信号的输入电阻。而运算放大器A2为绝对温度转换为摄氏温度的核心器件，其转换原理为摄氏零度对应热力学273K，因此热力学转换为摄氏温度必须设置基准电压，数值为摄氏零度对应的电压值2.73V。实现方法是给A2的同名端输入一个恒定的电压，恒定电压由限流电阻R2和稳压管提供，恒定电压选择稳压管型号为CW385，数值为1.235V，由A2将此电压放大为2.73V，RP2为调整A2运算放大器增益的大小。通过转换电路，这样在A1、A2输出

8、端的电压即为与摄氏温度成正比的电压数值，即每摄氏度对应100mV的电压数值。特别说明:在调试时，将集成温度传感器AD590置于零度冰水溶液中，首先调整RP1电位器使A1运算放大器输出端为2.73V，其次调节RP2电位器，使A2运算放大器输出端为2.73V，因此温度测量温度测量电路输出电压在零摄氏度输出电