基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计

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1、基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计 一、设计的意义 　　传统的实验室管理中，温湿度的控制测量还是停留在传统的玻璃棒温度计，干湿球湿度计或者双金属温湿度表、毛发湿度表等方法，而本次设计的实验室温湿度测控系统克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值的误差，有提高了实验室温度和适度的检测速度和检测精度，节省了人力物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率，所以这种基于无线通信的实验室温湿度测控系统比原来的单点温度、湿度测量仪器更可靠、实用、精确，能更好为实验室的

2、管理服务。 　　随着现代科技的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测日新月益更新，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。 二、设计的主要内容 1、主要目标任务 　　本课题的设计可以使学生熟悉并掌握无线通信系统以及传感器信息采集模块的设计方法，并且通过对硬件电路编程可以锻炼学生的编程能力，掌握单片机的编程技巧。 　　本课题是利用无线通信技术设计—实验室温湿度测控系统。 2、系统功能 　　实验室设备需要一定的环境因

3、子做后盾，因为仪器的正常运行，需要在适当的环境下。而实验室的计量设备主要分为长度、重量、质量、品质等测量设备，这些设备平时使用频率较低，不是每天都使用，因此，对设备的合理管理成为实验室的重点。在国家标准JJF1069-XX《法定计量检定机构考核规范》和DI-LAC/AC01:XX《检测实验室和校准实验能力机构考核规范》中对于实验室中的计量设备的环境都进行了一定的要求以及规范，同时也只有在适当的环境中储存，才能进行延长这些设备的使用寿命，以及保证这些设备的测量精度。实验设备的主要检测的项目包括生物消毒、灰尘、电磁干扰、辐射

4、、湿度、供电、温度、声级和振级等，以此来进行适应于相关仪器的技术活动。温湿度的监测在设备中直接影响着它们的使用寿命。同时实验室内外环境，如温湿度等因素会造成设备性能的不稳定，严重影响计量设备的管理可靠性。因此，在实验室设备管理中，最为重要的就是温湿度的控制。 　　本次设计该实验室温湿度测控系统，有多个温度、湿度检测点，每个检测点能够实时采集温度、湿度数据，并利用无线通信方式将采集的数据发送给主机，当超出标准时，系统能够自动控制室内的温湿度。 系统主要分为以下六个功能模块： 1、主分机无线通信模块； 2、温度采集转换模块；

5、 3、湿度采集转换模块； 4、温湿度升降控制模块； 5、键盘及显示模块； 6、语音报警模块。 　　控制芯片，温度湿度采集装置，加湿除湿装置软件部分主要是控制主控制芯片读取温度湿度数据，并根据情况去控制加湿除湿升温降温装置的运行与停止的。 3、技术要求 总体设计要求 　　1）要求选择适当的单片机及其外围电路完成上面功能要求的硬件电路设计。 2)针对硬件电路完成程序的编写。 传感器参数指标 1）输入电源：DC12V±10% 　　2）温度量程：-40°C～+123.8°C 3）度量程：0～100%RH 4）温度精度：±0.5°

6、C 5）湿度精度：±3%RH 6）温度稳定性： 发射设备接收设备 无线通信系统组成框图 1)信息源：提供需要传送的信息 　　2)变换器：待传送的信息与电信号之间的互相转换 　　3)发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去 4)传输媒质：信息的传送通道 　　5)接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号 6)受信人：信息的最终接受者 温湿度传感器的工作原理 　　温度传感器采用采用AD590半导体集成温度传感器。A/D590具有较高的精度和重复性，不需辅助电源，线性好，使用方便，便于微机系统测控。被测温度信号为一路由A

7、D590测得的代表温度的电压信号，经温度调理电路放大后使其在0-5V范围内，使其适合于A/D转换器的输入电压范围。 　　半导体的感湿元件层由微小的网状结构形成，湿气上升时这种网状结构的导电性增加，电阻下降。反之亦反。电阻的变化被转化成了湿度的变化，从而用以测量湿度。 键盘显示模块的设计原理 　　在单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器和液晶显示器。采用LED作为系统的数据显示器具有价格低、性能稳定和响应速度快等特点。LED显示方式有静态显示、动态显示和串口显示。为了节省系统本身的硬件资源，在这里LED的显示方

8、式采用串行静态显示方式。利用串口可以工作在移位寄存器方式，驱动LED静态显示。这样就可以充分的利用并行口，并将并行口用到最需要的地方去，同时主程序不需要扫描显示器，使它有更多的时间处理其他事情。这种显示方法用于显示位数少、显示亮度大的地方能够达到很好的显示效果。 系统硬件电路设计原理 　　可用MSC-51系列单片机来