欢迎来到天天文库
浏览记录
ID:18344021
大小:265.50 KB
页数:5页
时间:2018-09-17
《多点温湿度测控系统设计07672》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、多点温湿度测控系统设计2007-09-0708:53:16来源:《国外电子元器件》关键字:多点温湿度测控系统单片机控制器1引言 粮食测温技术的研究始于20世纪70年代,是实现现代化储存粮食的一项重要技术。国内大多数粮库已经采用了计算机粮情测控系统,随着控制技术不断发展,目前粮情测控系统已具有粮食温湿度检测、超温报警、自动生成各种报表、自动存储历史数据并据此自动生成粮温变化曲线等功能。本文设计的粮情测控系统是以ATmega16为检测与控制核心的单片机,由多个数字温度传感器DS18B20及模拟湿度传感器HS11
2、01构成。2系统总体方案设计 粮情测控系统是计算机硬件与软件的结合体,实现了计算机对储粮的检测与预警。系统硬件由控制处理部分和信号检测部分组成,其中,控制部分包含六个模块:控制器模块、电机驱动模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块和报警模块;信号检测部分包含三个模块:温度检测模块(DS18B20)、湿度检测模块(HS1101)、烟雾检测模块(SS-1)。系统总体框图如图1所示。3系统硬件设计 本系统硬件主要包括控制电路与检测电路。控制电路负责处理按键、温湿度信息、控制电机、控制蜂鸣器、LED。检测
3、电路负责检测温度信息、湿度信息、烟雾信息。此外,还有显示电路、键盘扫描电路等。3.1控制电路设计 控制器是系统的核心部分,其性能好坏与系统功能的实现有密切的联系。它接收来自于键盘、温湿度传感器输出的数字信号和频率信号并对其进行处理,再以控制电压的形式将电压信号输出给电机驱动电路,以控制通风扇的开关。控制电路外接七段数码管电路、键盘扫描电路、信号检测电路和通风电机驱动电路,具体电路如图2所示。 U110是单片机电源输入端,在此电路上安装了一个发光二极管以显示系统是否上电。J1是单片机ISP下载输入
4、端,系统程序从该端口载入单片机内。尺101、C101和S101组成了单片机的复位电路。3.2传感器电路设计 传感器电路的设计是本系统设计的重点,由于要对温度、湿度和烟雾进行检测,因此需要分别对三种传感器的检测电路进行设计。3.2.1温度检测电路设计 采用数字温度传感器DS18B20检测温度。由于温度检测的对象是粮库,其面积较大,所以可对粮库进行分划,每一个库划分成8个区域,每个区域设置12个检测点。通过多路选择开关CD4051控制8个区域的检测信号进行选通输入。 DS18B20是美国Da
5、llas半导体公司的产品。它采用1-Wire总线技术,将地址线、数据线、控制线合为1根信号线,允许在这根信号线上挂接多个1-Wire总线器件。1-Wire总线技术具有节省I/O资源,结构简单、成本低廉,便于总线扩展和维护等特点。 DS18B20采用特有的温度测量技术:可提供9~12位(二进制)数据来指示传感器温度;数据信息与DS18B20之间只需一根数据线(和地线)连接即可;DS18B20的测温范围为-55%~+125℃,在-10℃~85%之间的精度达±1/2℃,而在整个温度测量范围内具有±2℃的测量精度。
6、 基于DS18B20的粮仓温度检测电路如图3所示。 图中R212为上拉电阻。CD4051的A、B、C端片选温度检测的8个区域。数字1~8表示8个区域的DS18B20数字信号输入端。当进行温度检测时单片机通过对A、B、C输入片选信号,分别选通8个区域的温度检测信号。同时单片机也是通过A、B、C的输入片选信号区分粮仓的8个检测区域。3.2.2湿度检测电路设计 湿度检测采用的是湿度传感器HS1101。在粮情测控系统中主要是检测室内与室外的湿度,一般一个粮仓有两个湿度检测点,且精度要求不高。对湿
7、度检测点的控制采用控制温度的方法,采用CD4051实现片选控制。 湿度传感器HS1101是法国Humirel生产的电容式湿度传感器。HS1101是一种在高分子薄膜上形成的电容。高分子薄膜上的电极是很薄的金属微孔蒸发膜,水分子可通过两端的电极被高分子薄膜吸附或释放,随着这种水分子的吸附或释放,高分子的介电系数将发生相应的变化。由于介电系数随空气的相对湿度变化而变化,所以只要测定电容C值就可得到相对湿度。 HS1101是基于独特工艺设计的固态聚合物结构,在电路中等效于一个电容器,其电容随所测空气的
8、相对湿度增大而增大。具有极好的线性输出,在相对湿度为0~100%RH的范围内,电容的容量由163pF变化到202pF,其误差不大于±2%RH;湿度量程为1~99%RH,工作温度范围为-40℃~100℃;湿度输出受温度影响极小(温度系数仅为0.04pF/℃);常温下使用无需温度补偿,无需校准。3.2.3烟雾检测电路设计 烟雾传感器是气体
此文档下载收益归作者所有