自动温湿度控制系统
摘要
通信机房是设备安装和运行的重要场所，提供各种设备长期可靠运行的外部环境。这些环境因素主要包括建筑、供电和温湿度的环境等。对于通信数据中心设备来说，最佳的运行环境是22~24℃，相对湿度在35％~50％之间，温度和湿度的大幅度变化可能导致敏感设备不能正常工作，急剧的温湿度变化甚至可能导致设备的破坏。
自动温湿度控制系统基于51系列的单片机AT98S52，该系统要求通过键盘设置把温度和湿度控制在一个恒定的值，且实时显示温度和湿度这两个参数值。系统采用单片机作为主控芯片，首先通过传感器对温度和湿度进行检测；经过A/D转换将采样到的数据送到单片机内部进行处理后，根据算法得到相应的控制量。如果欠温度，启动加热器加热；如果过温度，控制吹风机冷却。同理，湿度有加湿和去湿装置控制。
本次设计的系统，仅用了一个温度传感器和湿度传感器，显然不能满足实际的运用。现实中应该测量多点的温度和湿度，因此应该多设计几个传感器。这样才能投入到正常的应用中去。
关键字：AT89S52;DS18B20;SHT11;LCD160;非编码键盘
I
Automatic Temperature And Humidity Control System
Abstract
Communication center is an important place for the installation and operation of equipment, providing equipment with a long-term and reliable operation external environment. These environmental factors include construction, power supply and temperature and humidity environment. For the equipment of communication data center, the best operating environment is 22 ~ 24 ℃, relative humidity of 35% to 50%, and large changes in temperature and humidity may let sensitive equipment cannot work properly, drastic changes may even lead to equipment damage.
Automatic temperature and humidity control system is based on 51 series MCU AT98S52.The system sets the temperature and humidity at a constant value by the keyboard, and displays of temperature and humidity of these two parameters all the time. System uses a microcontroller as the master chip, first detecting the temperature and humidity through sensors; after A / D converter , the data will be processed within the microcontroller, we can get the corresponding data which is based on algorithm. If temperature is too low, the heater starts heating; if temperature is too low, control hair dryer to cool. Similarly to the control of the humidity which has both humidification and dehumidification equipment.
The designed the system has only a temperature sensor and a humidity sensor, obviously it does not meet the actual use. More realistic temperature and humidity should be measured in, so the design should be more than a few sensors. Only in this way can we put the system into practice.
Keyword: AT89S52 ; DS18B20 ; SHT11 ; LCD1602 ; Encoding Keyboard
II
目录
摘要 ..................................................................................................................................... I Abstract ...................................................................................................................................... I I 插图清单 .................................................................................................................................... V 表格清单 ................................................................................................................................... V I 引言 .......................................................................................................................................... V II 第1章绪论 .......................................................................................................................... - 1 -
1.1系统主机选择 .......................................................................................................... - 1 -
1.2温度传感器选择 ..................................................................................................... - 2 -
1.3 湿度传感器选择 ..................................................................................................... - 3 -
1.4显示器选择 .............................................................................................................. - 3 -
1.5键盘选择 .................................................................................................................. - 4 -第2章自动温湿度控制系统的硬件电路设计.................................................................. - 5 -
2.1单片机最小系统设计 ............................................................................................. - 6 -
2.1.1 AT89S52功能特性 ....................................................................................... - 6 -
2.1.1 时钟电路 ...................................................................................................... - 7 -
2.1.1复位电路 ...................................................................................................... - 8 -
2.2测温电路设计 ......................................................................................................... - 9 -
2.1.1 DS18B20的主要技术特性 .......................................................................... - 9 -
2.1.2 DS18B20的工作原理及应用 .................................................................... - 10 -
2.3测湿电路设计 ....................................................................................................... - 13 -
2.3.1 SHT11的介绍............................................................................................. - 13 -
2.3.2 SHT11的应用............................................................................................. - 15 -
2.4键盘电路设计 ....................................................................................................... - 16 -
2.4.1 非编码键盘的介绍 .................................................................................... - 16 -
2.4.2键盘的接口电路 ........................................................................................ - 18 -
2.5显示电路设计 ....................................................................................................... - 18 -
2.5.1 LCD1602的概述 ........................................................................................ - 18 -
2.5.2 LCD控制接口介绍 .................................................................................... - 20 -
2.5.3 LCD1602的接口电路 ................................................................................ - 21 -
2.6功率接口电路设计 ............................................................................................... - 22 -第3章自动温湿度控制系统的软件设计........................................................................ - 23 -
3.1测温程序 ............................................................................................................... - 24 -
3.1.1 DS18B20的工作过程及时序 .................................................................... - 25 -
3.1.2 源程序 ........................................................................................................ - 27 -
3.2测湿程序 (30)
3.2.1 SHT11的命令及时序 (30)
3.2.1源程序 (31)
III
3.3非编码键盘程序 (32)
3.3.1键盘的软件流程及原理 (32)
3.3.2源程序 (33)
3.4 显示程序 (34)
3.4.1 LCD1602软件相关知识介绍 (34)
3.4.2源程序 (37)
3.5主程序 (39)
结论与展望 (40)
致谢 (41)
参考文献 (42)
附录A原理图 (43)
附录B元器件清单 (44)
附录C外文文献及其译文 (45)
附录D 主要参考文献的题录及摘要 (48)
附录E 源程序 (51)
IV
插图清单
图2.1 控制系统示意图 ................................................................................................. - 5 -图2.2 系统结构原理图 ................................................................................................. - 5 -图2.3单片机引脚图 ...................................................................................................... - 6 -图2.4晶振电路图 .......................................................................................................... - 8 -图2.5复位电路图 .......................................................................................................... - 8 -图2.6 DS1SB2O芯片封装结构图 .................................................................................. - 9 -图2.7 DS1SB2O内部结构图 ........................................................................................ - 10 -图2.8 RAM及EEPROM结构图 ................................................................................... - 11 -图2.9 DS18B20与单片机的连接................................................................................. - 13 -图2.10 SHT11的实物图............................................................................................... - 14 -图2.11 SHT11的引脚图............................................................................................... - 14 -图2.12 SHT11的内部结构........................................................................................... - 15 -图2.13 SHT11与单片机的连接................................................................................... - 16 -图2.14 电压变化图 ..................................................................................................... - 17 -图2.15 键盘与单片机的连接 ..................................................................................... - 18 -图2.16 LCD1602与单片机的连接............................................................................... - 21 -图2.17 风机和空调的功率接口电路图 ..................................................................... - 22 -图3.1 系统软件总流程图 ........................................................................................... - 24 -图3.2 单总线处理次序 ............................................................................................... - 25 -图3.3 DSl8B20 工作过程............................................................................................. - 25 -图3.4 初始化时序 ....................................................................................................... - 26 -图3.5 写时序 ............................................................................................................... - 26 -图3.6 读时序 ................................................................................................................ - 27 -图3.7 矩阵键盘的软件流程图 . (32)
图3.8 LCD1602的软件流程图 (37)
V
表格清单
表2.1 DS18B20ID编码 ................................................................................................. - 11 -表2.2 存储格式 ........................................................................................................... - 12 -表2.3 各位的定义 ....................................................................................................... - 12 -表2.4 设置分辨率 ....................................................................................................... - 12 -表2.5接口说明 ............................................................................................................ - 19 -表2.6 读写条件 ........................................................................................................... - 20 -表3.1 命令格式 . (30)
表3.2 LCD1602的指令 (34)
VI
引言
随着电信业的告诉发展，众多的通信枢纽、中继站和基站的建设想雨后春笋一样在各地出现。通信机房是设备安装和运行的重要场所，提供各种设备长期可靠运行的外部条件。这些环境因素主要包括建筑、供电和温湿度的环境等。供电是设备运行安全的首要因素，受到人们的关注；产生和保持适于设备工作的温湿度的环境的重要性和技术方法经常被人们忽视。
自动温湿度控制系统是人们长期研究的对象，尤其是基于单片机的温度控制系统，已经达到非常成熟的地步了。而对于湿度控制系统的研究则相对来说没有这么透彻，因此湿度部分的研究比较的困难。本设计介绍一个通信机房的自动温湿度控制系统研制的实例。该系统主要是基于单片机的，运用最新的数字温度和湿度传感器对温度和湿度进行测量，并且最终根据系统控制的原则来控制空调和风机的开启或者关闭。值得一提的是，本系统采用友好的人机接口实现灵活的机房温湿度的自动控制，具有良好的可靠性和实用性，推广价值较大。
VII
第1章绪论
对于通信数据中心来说，最佳的运行环境是22~24度，相对湿度在35%~50%之间，温度与湿度的大幅变化可能导致敏感设备不可靠工作，急剧的温湿度变化甚至可能导致设备的损坏。因而，保持适宜的温湿度的环境对保证设备的可靠工作是非常重要的。
一般来说，通信机房内的温度由于电器设备的长期运行发热而升温，温度控制主要是降温处理；适度的要求是不能过高，当室内的适度较大时，则要考虑采用排湿处理。这两种出处理方法主要是选用空调设备。如果一年四季均用空调来保持站内的温度和湿度，则冬、春、秋三季及夏季的早晚时段的室外低温便可散热降温的有利条件被忽视，从而导致电能的无畏浪费。因而可以根据室内外温度的不同，采用空调系统和风机系统的自动综合使用来保持湿度，同时节省了电能，降低了成本。
在通信机房安装空调设备和进出口的风机设备，当条件适宜的时候，打开进出口的风机，在机房内形成通风气流，对设备进行降温；否则，使用空调进行降温和排湿。
1.1系统主机选择
计算机控制系统各主机有各自的特点：
·PLC专为在工业环境下应用而设，可靠性高，编程容易，功能完善，扩展灵活，安装调试方便。
·工控机是一种面向工业控制、采用标准总线技术和开放式体系结构的计算，配有丰富的外围接口，具有可靠性高，可维修性好，环境适应力强，控制实时性强，输入输出通道完善等优点。
·单片机体积小、功能全、价格低、软件丰富、面向控制、开发应用方便。
·DSP采用改进型的哈佛结构，具有专门的硬件乘法器，广泛采用流水线操作，提供特殊指令，可以用来快速地实现各种数字信号处理。
·智能调节器是一种数字化的智能仪表，以为处理器或单片微型计算机为核心，具有数据通信功能，能完成生产过程1～4个回路直接数字控制任务，在DCS的分散过程控制级中得到广泛应用。
考虑成本、开发周期、应用等方面，在本次设计中采用单片机来作为控制系统主机。目前市场上主流的单片机有Intel公司的MCS系列、Motorola公司的M68HC系列、Microchip公司的PIC系列、以及Philips、Atmel、NEC、STC等公司的产品。
本次设计选择的是Atmel公司的AT89S52，是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器
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和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，与标准MCS-51 指令系统及8052 产品引脚兼容，片内置通用8 位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C52单片机适合于许多较为复杂控制应用场合。
1.2温度传感器选择
温度传感器是检测温度的器件，其种类最多，应用最广，发展最快。目前市场上主要有热敏电阻、双金属片、集成化半导体温度传感器和热电偶四大类。
·热敏电阻（其中分正温度和负温度特性两类），其根据电阻材料随温度的变化而影响材料的电阻率随之相应变化的原理实现温度传感的，其特点是工作温度范围广，成本低、但线性差，误差较大，适用于温控精度要求不高的场合。
·双金属片通常是将两片不同的金属叠在一起，根据不同金属的热膨胀率的差异，导致双金属机构产生于温度变化相对应的形变的原理做成的，其特点的温度范围大，但精度极低。
·集成化半导体温度传感器是由硅二极管和运算放大器组成的，是三端器件，其根据硅二极管正向压降随温度的升高而线性降低的原理，由于线性降低的线性精度虽然良好，但变化值微小，所以要通过运算放大器线性放大，另外，通过改变运算放大器的负反馈电阻的值，实现输出不同电压变化范围的各规格产品，以适应不同设备的要求。其特点是精度高，热惯性小，响应快，输出负载能力大（抗电磁干扰能力强），成本较高，温度适用范围小。
·热电偶是根据两个不同导体或半导体在不同的温度之间产生电动势的所谓的温差发电效应产生的传感器，其并非真正意义上的温度传感器，但它对温差敏感。
它们的工作原理可以查看相关资料，这里不做详细阐述。
本次设计中采用的是集成化半导体温度传感器DS18B20。DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻相比，他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。可以分别在93.75 ms和750 ms内完成9位和12位的数字量，并且从DS18B20读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线（单线接口）读写,温度变换功率来源于数据总线，总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需额外电源。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单，可靠性更高。他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820有了很大的改进，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
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1.3湿度传感器选择
湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都为在基片上涂有感湿的材料形成一层膜。空气中的水蒸汽吸附在材料上后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，需要在这方面作深入的了解。湿度传感器具有如下特点：
?精度和长期稳定性湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH，达不到这个水平很难作为计量器具使用，湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的，通常产品资料中给出的特性是在常温（20℃±10℃）和洁净的气体中测量的。在实际使用中，由于尘土、油污及有害气体的影响，使用时间一长，会产生老化，精度下降，湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在1%RH水平的产品很少，一般都在±2%左右，甚至更高。
?湿度传感器的温度系数湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，其温度系数一般在0.2~0.8%RH/℃范围内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数又有差别。温漂非线性，这需要在电路上加温度补偿式。采用单片机软件补偿，或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全范围的精度的，湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线性的温漂补偿不出较好的效果，只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作。
?湿度传感器的供电金属氧化物陶瓷，高分子聚合物和氯化锂等湿敏材料施加直流电压时，会导致性能变化，甚至失效，所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的交流电压。必须是交流电供电。
?互换性目前，湿度传感器普遍存在着互换性差的现象，同一型号的传感器不能互换，严重影响了使用效果，给维修、调试增加了困难，有些厂家在这方面做出了种种努力，（但互换性仍很差）取得了较好效果。
?湿度校正校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往用一根标准温度计作标准即可，而湿度的标定标准较难实现，干湿球温度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来做标定的，精度无法保证，因其要求环境条件非常严格，一般情况，（最好在湿度环境适合的条件下）在缺乏完善的检定设备时，通常用简单的饱和盐溶液检定法，并测量其温度。
同数字式温度计，如果使用数字式湿度传感器测量湿度，那么意味着将省去更多的外围电路，所有的放大调理电路和A/D转换器都交由湿度传感器完成，而湿度传感器和微控制器之间可以实现长距离的通信。所以如果选用比较成熟的数字式湿度计，将会得到比较高的精度和较高的可靠性。数字式湿度计的使用不如温度计那么广泛，湿度计的产品相对来说比较少。高度集成的湿度传感器SHT11是其中比较优秀的产品。因此本设计选用芯片SHT11。
1.4显示器选择
液晶显示器（LCD）的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将
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光线折射出来产生画面。LCD以其微功耗、体积小、重量轻、超薄型等诸多优点在袖珍式仪表和低功耗系统中得到越来越广泛的应用。
应用当中通常是将显示屏和控制器集成在一块电路板上，称为液晶显示模块（LCM）。目前市场上主要有段式、字符式、点阵式三种类型的液晶显示模块，其中字符型液晶显示模块已经成为单片机应用设计中最常用的信息显示器件。
本设计中，显示的内容比较简单（字母或者数字），因此选择字符型的显示模块性价比高。这里采用LCD1602，它可以显示两行，每行16个字符，采用单＋5V电源供电，外围电路配置简单。
1.5键盘选择
键盘是单片机应用系统中不可缺少的输入设备，是实现人机对话的纽带，是操作人员控制干预单片机应用系统的主要手段。通过键盘可向单片机应用系统输入数据和控制命令，实现对应用系统的人为控制，提高应用系统的灵活性。按照结构形式分，键盘可以分为非编码键盘和编码键盘，前者可以用软件方法产生键码，后者则用硬件方法产生键码。键盘按组成形式可分为独立键盘和矩阵键盘，独立键盘与单片机连接时，每一个按键都需要单片机的一个I/O口，本系统需要16个按键，如果采用独立键盘就会占用过多的I/O口资源，而单片机的I/O口的资源往往比较宝贵，所以为了节省I/O口线，本文采用矩阵键盘。
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第2章自动温湿度控制系统的硬件电路设计
自动温湿度控制系统主要由以下部分组成：微控制器模块，传感器模块，人机交互模块，驱动以及空调风机模块。
控制系统的示意图如图2.1所示。
图2.1 控制系统示意图
系统的结构原理如图2.2所示。
图2.2 系统结构原理图
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2.1单片机最小系统设计
单片机最小系统,或者称为最小应用系统,是指用最少的元件组成的单片机可以工作的系统.对51系列单片机来说,最小系统一般应该包括:单片机、晶振电路、复位电路、按键输入、显示输出等。
应用89S52单片机设计并制作一个单片机最小系统，达到如下基本要求：
①具有上电复位和手动复位功能。
②使用单片机片内程序存储器。
③具有基本的人机交互接口：按键输入、LED显示功能。
④具有一定的可扩展性，单片机I/O口可方便地与其他电路板连接。
2.1.1 AT89S52功能特性
（1）特性概述
自带8k字节Flash闪速存储器和256 字节内部RAM有，40个引脚，36（增加了P4口）个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读、写口，0Hz~24MHz全静态操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。
AT89S52极限参数：
工作温度-55℃至+125℃
最高工作电压 6.6v
直流输出电流15mA
AT89S52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。图2 .3为PDIP封装的AT89S52。限于篇幅，有关AT89S52的详细内容，这里不做阐述，读者可以参看其数据手册或者相关书籍。图2.3是单片机的引脚图。
图2.3单片机引脚图
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（2）相关引脚及功能：
?P0口：P0 口是一组8 位漏极开路型双向I/O口（引脚32～39），也即地址/数据总线复用口。一般在使用时，需外加上拉电阻。
?P1 、P2、P3口：P1 （引脚1～8）、P2（引脚21～28）、P3(引脚10～17）是带内部上拉电阻的8位双向I/O 口。
在访问外部程序存储器或16 位地址的外部数据存储器时，P2 口送出高8位地址数据。在访问8 位地址的外部数据存储器时，P2 口输出P2 锁存器的内容。P3口除了作为一般的I/O口线外，每个引脚都具有第二功能。
?RST：复位输入（引脚9）。当振荡器工作时，RST 引脚出现两个机器周期以上高电平将使单片机复位。
?ALE/PROG：（引脚30）当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8 位字节。
?PSEN：程序储存允许（PSEN）输出（引脚29）是外部程序存储器的读选通信号。
?EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU 访问外部程序存储器（地址为0000H—FFFFH），EA 端口必需保持低电平（接地）。如EA 端为高电平（接VCC端），CPU 则执行内部程序存储器中的指令。
?XTAL1：振荡器反相放大器的及内部时钟发生器的输入端。
?XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。
（3）存储器资源
AT89S52采用哈佛结构，程序存储器和数据存储器分开，具有各自独立的寻址方式、寻址空间和控制信号，并且均可扩展外部存储器，最大寻址空间寻址为64K。
?程序存储器：如果EA引脚接地，程序读取只从外部存储器开始。如果EA 接VCC，程序的读写从内部存储器（地址为0000H～1FFFH）开始，接着从外部寻址，寻址地址为：2000H~FFFFH。
?数据存储器：AT89S52有256字节片内数据存储器，高128字节与特殊功能寄存器重叠。也就是说高128字节与特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分开的，通过寻址方式决定是访问RAM还是特殊功能寄存器空间。
2.1.1时钟电路
时钟电路是单片机正常工作的基础，AT89S52中有一个用于构成内部振荡器的高增益反相放大器，引脚XTAL1和XTAL2 分别是该放大器的输入端和输出端。这个
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放大器与作为反馈元件的片外石英晶体一起构成自激振荡器，振荡电路参见图2.4。
C3
Y
1M Hz
图2.4晶振电路图
外接石英晶体（或陶瓷谐振器）及电容C1、C2 接在放大器的反馈回路中构成并联振荡电路。对外接电容C1、C2 虽然没有十分严格的要求，但电容容量的大小会轻微影响振荡频率的高低、振荡器工作的稳定性、起振的难易程序及温度稳定性，如果使用石英晶体，推荐电容使用30pF±10pF。晶体振荡频率f一般选择f≤12MHz。
2.1.1复位电路
89S52在上电时，在复位引脚RST上出现两个机器周期以上的高电平，单片机内则初始复位；当RST由高电平变低电平时，89C52从0000H地址开始执行程序。有时因为外界的干扰而使得程序进入死循环或者偏离正常的程序执行，须由人工复位。结合以上两种情况，常用的复位电路如图2.5所示。
图2.5复位电路图
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2.2 测温电路设计
2.1.1 DS18B20的主要技术特性
DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能数字温度传感器。与传统的测温电阻相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际需要通过简单的编程实现9至12位的数字值输出。值得注意的是，DS18B20采用单总线协议，即与单片机接口仅需要占用一个I/O端口。也就是说该端口既可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的。因而这种单总线技术具有线路简单，硬件开销少，成本低廉，便于总线扩展和维护等优点。
(1)DS18B20的性能特点如下:
①独特的单线接口，仅需要一个端口引脚进行通信;
②多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温功能;
③与单片机连接无须外部器件;
④电压范围为3.0至5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电；
⑤测温范围-55℃~+125℃,在-10℃~+85℃时精度为±0.5℃；
⑥可编程分辨率为9~12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃，0.25℃，0.125℃和
0.0625℃；
⑦用户可定义的非易失性温度报警设置;
⑧64位光刻ROM，内置产品序列号，方便多机挂接。
(2)DS1SB2O芯片封装结构
如图2.6所示。
图2.6 DS1SB2O芯片封装结构图
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(3)DS18B2O引脚功能
·GND:电源地
·DQ:单数据总线，数据的输入或输出引脚
·VDD:接电源引脚，电源供电3.0至5.5V
·NC:空引脚
(4)DS18B20的内部结构
DS18B20的内部结构如图2.7所示。
图2.7 DS1SB2O内部结构图
2.1.2 DS18B20的工作原理及应用
DS1SB2O的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。
(1)DS18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是:
①64位闪速ROM（光刻ROM）
结构如表2 .1所示。用于存放DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码(DS18B20的编码是19H)，后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码(冗余校验)。数据在出产时设置，不由用户更改。
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表2.1 DS18B20ID 编码
MSB LSB
②EEPROM 非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B2O 共有3位EEPROM ，并在RAM 都存在镜像，以方便用户操作。
③数据存储器
RAM 及EEPROM 结构图如图2.8所示。
字节0
字节7
字节8高速寄存器
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字节5
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字节3
字节2
字节1
图2.8 RAM 及EEPROM 结构图
DS18B2O 的内部存储器包括一个高速暂存RAM 和一个非易失性的可电擦除的EEPROM ，后者用于存储TH 、TL 值。高速暂存RAM 用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失。如上图所示，DS18B20共有9个字节RAM ，每个字节为8位。下面对这8个字节做一下简单的介绍。
第1、2个字节是温度转换后的数据信息，表2.2列出了温度数据在高速暂存器RAM 的第1字节和第2字节中的存储格式。
表2.2 存储格式
DS18B20出厂时默认配置为12位，其中最高位为符号位，即温度值共有11，单片机在读数据时，一次会读2字节共16位，读完后将低11位的二进制数转化为十进制后再乘以0.0625便为所测的实际温度值。另外，还需要判断温度的正负。前5个数字为符号位，这5位同时变化，我们只需要判断十一位就可以了。前5位为1时，读取的温度为负值，测到的数值需要取反再加1再乘以0.0625才可以得到实际的温度。前5位是0时，读取的温度为正值，且温度也是正的，只要将测得的数值乘以0.0625即可得到实际的温度。
第3、4个字节是用户EEPROM(常用于温度报警值储存)的镜像，分别存放温度上限值TH和温度下限值TL，在2上电复位时其值将被刷新。
第5个字节是配置寄存器，是用户第3个EEPROM的镜像，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率，DS18B2O出厂时被设置为12位字节，第5个字节各位的定义如表2.3下：
表2.3 各位的定义
MSB LSB 低5位全为l，TM是测试模式位，用于设置DS18B2O在工作模式是在测试模式，在DS18B20出厂时该位被设置为O，用户不要去改动。RI和R0决定温度转换的精度位数，即是来设置分辨率，如表2.4所示。
表2.4 设置分辨率
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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
北方民族大学学士学位论文论文题目:温度自动控制系统的设计 北方民族大学教务处制
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
毕业设计论文 水温自动控制系统 钟野 院系：电子信息工程学系 专业：电气自动化技术 班级： 学号： 指导教师： 职称（或学位）： 2011年5 月
目录 1 引言 (2) 2 方案设计 (2) 2.1 总体系统的设计思路 (2) 2.2 部分外围系统的设计思路 (3) 3 硬件电路设计 (3) 3.1 单片机最小系统的设计 (3) 3.2 温度检测电路的设计与论证 (4) 3.3 显示功能电路的设计与论证 (5) 3.4 温度报警提示功能电路的设计与论证 (5) 3.5 外围电路控制设计 (6) 3.6 扩展部分方案设计 (7) 4 软件设计 (7) 4.1 控制主程序设计 (7) 4.2 温度设置程序设计 (8) 4.3 上下限报警程序设计 (8) 5 结论 (9) 结束语 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录............................................................................................................... 错误！未定义书签。
水温自动控制系统 钟野 （XXXX电子信息工程学系指导教师：CXJ） 摘要：本文设计主要是采用A T89C51单片机为控制核心、以温度传感器（DS18B20）为温度采集元件, 外加温度设置电路、温度采集电路、显示电路、报警电路和加热电路来实现对水温的显示同时自动检测及线性化处理,其误差小于±0.5℃。本文重点介绍硬件设计方案的论证和选择，以及各部分功能控制的软件的设计。本次设计的目标在于：由单片机来实现水温的自动检测及自动控制，实现设备的智能化。 关键词：单片机;温度传感器;自动控制 Abstract: This paper is designed AT89C51 microcontroller as control core and temperature sensor DS18B20) for (temperature gathering element, plus the temperature setting circuit, temperature gathering electriccircuit, display circuit, alarm circuit and heating circuit to achieve water temperature display while automatically detecting and linearization, its error is less than 0.5 + ℃. This paper mainly introduces the hardware design argumentation and choice, and some functional control software design. This design goal is: by single-chip microcomputer to realize the automatic detection and automatic temperature control, realize the intellectualized equipment. Keywords: Microcontroller; Temperature sensors; Automatic control
天成药业有限公司 药品储存温湿度自动监测系统 建设服务方案 北京龙鼎金陆测控技术有限公司
一、北京龙鼎金陆简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司坐落于国家级经济技术开发区－北京经济技术开发区，也称亦庄开发区，是国家计量院高级工程师及地方传感器协会副会长联合成立的一家集科、工、贸为一体的现代化高科技企业。 公司从成立伊始一直脚踏实地的努力为国人创造“质好而不贵”的国货精品，打造以自主创新为龙鼎企业特色的产业价值链，塑造龙鼎金陆LD的这一民族品牌，并一定坚信会成为振兴民族传感器事业及工业自动化控制系统的一面旗帜来迎接国际化的 挑战。 近年来，公司又荟萃了环材料学、力学等多种学科的精良人材，不但吸取了日本株式会社共和电业、美国KULITE公司的箔式传感器、扩散硅传感器的制造技术，而且凭借雄厚的技术、科技开发力量及精湛的生产工艺水平，研制、开发、制造上百种称重测力传感器、压力变送器、智能仪表及计算机控制系统。广泛应用于船舶、汽车制造、内燃机、电机、冶金、化工、食品、医疗、航空航天、各大科研所、院校、交通、能源、机械制造、建材等领域。 公司全体员工以热情周到的售前和售后服务，深得用户的好评和信赖。北京龙鼎金陆测控技术有限公司全体员工热忱欢迎各界人士的光临与指导，同时也希望各界人士对我司做深入的监督，以便我们随时的纠正我们的不足，力争向您提供更优质的产品和服务。 以良好的信誉、周到的服务、可靠的质量铸造国货精品是我们一贯的宗旨 以创新技术、优化管理和齐心协力提升品质来嬴取客户信赖是我们的根本 二、我们的优势 北京龙鼎金陆作为一家药品储运温湿度监测系统研发、建设的高新技术企业，为各类涉药企业提供稳定、高效的温湿度监测设备及系统解决方案。 服务专业专注 公司深入研究药品产业政策及行业管理特点，专注服务于药品监管部门与药品相关企业。 公司建立了具备行业资格准入要求的人员队伍，温湿度监管平台及温湿度监
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
毕业设计 论文题目:温度自动控制系统的设计 院(部)名称:电气信息工程学院学生姓名: 专业: 学号 : 指导教师姓名: 论文提交时间: 论文答辩时间: 学位授予时间:
摘要 随着科技的不断进步，在工业生产中温度是常用的被控参数，而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。本文介绍了数字温度测量及自动控制系统的设计。阐述了以AT89C52单片机为核心的温度控制系统的工作原理和设计方法。主要组成部分：AT89C52单片机、温度传感器、显示电路、温度控制电路。它可以实时的显示和设定温度，实现对温度的自动控制。而且设有超温报警程序。测试表明，本设计对温度的控制有方便、简单的特点，大幅提高了被控温度的技术指标。温度信号由温度芯片DS18B20采集，并以数字信号的方式传送给单片机。文中介绍了该控制系统的硬件部分，包括：温度检测与温度控制电路。单片机通过对信号进行相应处理，从而实现温度控制的目的。 关键词：温度自动控制，AT89C52，DS18B20，PID
ABSTRACT With the development of science and technology, temperature is used to be controlled parameter in industrial production. Controlling controlled parameter by microcontroller has been main trend in today's society. This paper introduces the design of digital temperature measurement and automatic control system .It consists of AT89C52 microcontroller, temperature sensor, show circuit and temperature control circuit. It is able to display and set temperature in real-time. The purpose is to achieve the control of temperature. Besides, it has over- temperature alarm program. Tests show that this design not only controls temperature conveniently and simply but also improve the technical indicators of controlled temperature greatly. With as the core of microcontroller, this design achieves the control of temperature. Temperature signal is collected by temperature chip DS18B20 and transmitted to microcontroller in the form of digital signal. This paper introduces the hardware of the system including temperature detection and temperature control circuit. Microcontroller achieves the purpose of temperature control by processing sign correspondingly. KEY WORDS:automatic temperature control, AT89C52 , DS18B20, PID
上海交通大学 温度湿度监控系统仿真设计 研究报告 设计题目：基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计学院：电子信息与电气工程学院 姓名： 2019年5月24日
设计任务书 题目基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计 一、设计的目的 1.将理论知识运用于实践当中,掌握模拟电路设计的基本方法、基本步骤以及基本要求。在实践中了解电子器件的功能与作用。 2.学会温湿度监测系统的设计方法，完成要求的性能和指标 3.锻炼、提高在电子设计中发现问题、分析问题、解决问题的能力。 二、设计的内容及要求 1.设计一套基于51单片机的温湿度Proteus仿真监控系统； 2.采用高精度SHT11温湿度传感器模块； 3.LCD液晶实时显示当前环境温度、湿度值； 4.设计报警单元，实现系统对超限温湿度监控报警； 5.设计输入单元，可对系统正常温湿度范围进行调节； 6.仿真系统能够可靠、稳定地运行； 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日
摘要 在日常生活中，温度、湿度是两种最基本的环境参数，是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到的，必须精确测量和不可忽略的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度，从空间、海洋到家用电器，每个技术领域都离不开温度、湿度的测量与监控。 SHT11是基于CMOSens技术的新型智能温湿度传感器，它将温度湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、二线串行接口全部集成于一个芯片内，融合了CMOS 芯片技术与传感器技术，使传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等特点。 温湿度监控系统的软件部分是以Keil为开发平台，C语言为软件系统的开发语言,同时采用模块化编程。具体分为以下几个部分：主控制、温湿度采集程序、温湿度数据处理程序、LCD显示程序、按键设置程序和LED，蜂鸣器报警程序。 系统通过SHT11温湿度传感器感应周围的环境的温度和湿度，通过单片机对采集到的数据进行读取处理，经过LCD1602显示模块实时显示温湿度数据，同时可以通过按键模块对温湿度报警上、下限值进行设定。当SHT11读取的温湿度值不再设定范围内时，报警模块LED灯指示故障信息，同时蜂鸣器报警；当温湿度读取数据正常后，LED灯熄灭，蜂鸣器关闭。 关键词: 51单片机；SHT11传感器；温湿度监控；Keil；C语言
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.
组合式空调机组温湿度控制方案说明 、设计概述 本控制系统便于提高HVAC设备的性能和工作人员的工作效率。该系统控制 器独立运行，保证自动控制过程的安全、可靠性；PID控制方式提供了良好的 控制精度和调节特性，特别适合于暖通空调系统控制。系统提供了消防信号联锁及报警、压差报警，风机启动连锁等多重保护措施，保证系统的安全运行。 本系统使用和操作极为简便，控制灵活方便。用户可通过直观的显示监测和控 制空调设备，方便的修改温湿度控制设定值，实时监测运行数据。 二、监视及控制内容 1 ?空调箱温湿度控制原理： 1）温湿度控制 DDC控制器采样回风温T和回风湿度H在DDC内部与设定点比较，其差值 △ T和厶H经比例积分PI控制模块计算后输出调节值至调节压缩机、电加 热、加湿器输出，保持室内温度湿度稳定。当回风温度高于设定点温度，控制器输出信号给压缩机启动，降低室内温度。当回风温度低于设定点温度，控制器输出信号给电加热，使其逐级打开，使室内温度升高。当湿度高于设定湿度时，控制器输出信号给压缩机，使其打开，降低温度除湿。 当湿度低于设定湿度时，控制器输出信号给加湿器，让其打开，增大加湿量，保持室内湿度稳定。 2）故障报警 空调机有任何不正常状态，系统均视为故障讯号，并立即报警，报警包括：温度超限报警、湿度超限报警、风机状态异常报警、滤网阻塞报警等。 3）联锁控制 压缩机、电加热、加湿器与风机连锁控制：在冬季和夏季运行模式下，风机 启动后，压缩机、电加热、加湿器即根据需要动作，然后根据回风温度、湿度要求
打开或者关闭，在正常关机情况下，自控系统在接到关机信号后，关闭电加热、加湿器、压缩机。 机组启停连锁控制： 空调自控系统在得到风机运行状态反馈信号的情况下，根据回风温湿度要求开启电加热、压缩机、电加湿等。 一旦空调系统故障报警，空调自控系统自动关闭电加热、电加湿、压缩机，关闭风机，当压缩机有任何故障，也将关闭压缩机，并显示报警原因，停止其工作。 4）控制参数显示和设定： 空调机各状态参数在就地DDC控制器上显示出来,参数包括：回风温 度、湿度，面板温度设定输入（也即面板输出到控制器的温度设定信号）、 面板湿度设定输入（也即面板输出到控制器的湿度设定信号）。 另也可对所有DDC控制器的DO和A0点进行超驰控制，实现对所有不同设备的手动控制。
论文题目:温度自动控制系统的设计
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日
实用温度监测系统 学院：电子信息工程学院专业：通信工程1303 学生姓名：张艺 学号：13211075 任课教师：刘颖 2015年06 月10 日
目录 实验题目：失真放大电路 .............. 错误！未定义书签。 1 实验题目及要求 (2) 2 实验目的与知识背景 (2) 2.1 实验目的 (2) 2.2 知识点 (2) 3 实验过程 (4) 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (4) 3.2 每个电路的讨论和方案比较 (16) 3.3 分析研究实验数据............. 错误！未定义书签。 4 总结与体会 (20) 4.1 通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻， 有那些创新点。 (20) 4.2 对本课程的意见与建议......... 错误！未定义书签。 5 参考文献 (21)
目录 1.电路设计及原理分析 (3) 1.1设计任务 (4) 1.2技术指标 (4) 1.3电路原理图 (5) 1.4基本原理 (5) 2.电路模拟与仿真 (6) 2.1仿真软件 (6) 2.2创建电路模拟图 (9) 2.3元件列表 (9) 2.4仿真记录与结果分析 (10) 3.实际电路的安装调试 (15) 3.1 元件参数确定 (15) 3.2 电路板布线设计 (15) 3.3 焊接 (15) 3.4调试与测量 (15) 3.5分析结果及改进 (16) 4.总结 (176) 5.心得体会 (177) 6.参考文献 (198)
1.电路设计及原理分析 1.1设计任务 通过Proteus软件仿真精密双限温度报警仪设计，在老师点拨我们自学的基础上了解了运放的作用，用了比较器，震荡电路等知识，根据找到的电路图进行仿真，调试电路，明白了温度报警的意义。 通过比较器产生“数字模拟信号”，使得在信号产生的时候，震荡电路工作产生震荡信号驱动扬声器报警。 1.2技术指标 a.当温度在设定范围内时报警电路不工作； b.当温度低于下限值或高于上限值时，声光报警； c.上下限低于报警led用不同颜色； d.上下限可调； e.控温精度度 1℃ f.监测范围0.5℃
目录 摘要…………………………………………………………………第1章任务要求和方案设计…………………………………… 1.1 任务要求……………………………………………………… 2.1 总体方案确定及元件选择…………………………………….. 2.1.1 总体设计框图……………………………………………… 2.1.2 控制方案确定………………………………...…………… 2.1.3 系统组成……………………………………………… 2.1.4 单片机系统……………………………………….. 2.1.15 D/A转换........................................................................... 2.1.5 晶闸管控制………………………………………... 2.1.6 传感器……………………………………………… 2.1.7 信号放大电路………………………………………. 2.1.8 A/D转换……………………………………………. 2.1.9 设定温度及显示……………………………………. 第2章系统硬件设计……………………….…………………2.1 系统硬件框图……………………………………………2.2 系统组成部分之间接线分析…………………………… 第3章系统软件设计…………………………………………. 3.1程序流程图..…………………………………..…………… 第4章参数计算……………………………..………………... 4.1 系统各模块设计及参数计算 4.1.1、温度采集部分及转换部分
4.1.2、传感器输出信号放大电路部分:........................... 4.1.3、模数转换电路部分:............................ 4.1.4、ADC0804芯片外围电路的设计：....................... 4.1.5、数值处理部分及显示部分:............................. 4.1.6、PID算法的介绍....................................: 4.1.7、A/D转换模块.......................................... 4.1.7、A/D转换模块................................... 4.1.8 单片机基本系统调试............................... 4 .1. 9 注意事项：................................................................ 第5章测试方法和测试结果 5.1 系统测试仪器及设备 5.2 测试方法 5.3 测试结果 结束语........................................... 参考文献.…………………………………….……….……………
图片简介: 本技术介绍了一种温湿度监测系统及方法，其中，温湿度监测系统包括显示屏、中心控制器、交换机以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元，中心控制器的信号端分别与各个温湿度检测单元连接，中心控制器的信号输出端与显示屏连接，所述交换机分别与中心控制器、数据服务器以及客户端电脑信号连接。本技术能够实时监控各个应用环境的温湿度，并根据实时的温湿度信息与设定的温湿度信息对比，如果超标，能够实时报警提示，确保生产安全，操作使用方便。 技术要求 1.一种温湿度监测系统，其特征在于：包括显示屏(1)、中心控制器(2)、交换机(3)以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元(6)，中心控制器(2)的信号端分别与各个温湿度检测单元(6)连接，中心控制器(2)的信号输出端与显示屏(1)连接，所述交换机(3)分别与中心控制器(2)、数据服务器(4)以及客户端电脑(5)信号连接。 2.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度检测单元(6)包括温湿度检测盒体、温湿度控制器(61)以及温湿度检测探头(62)，所述温湿度检测盒体内安装温湿度控制器(61)，温湿度控制器(61)与温湿度检测探头(62)信号连接，温湿度检测探头(62)伸出温湿度检测盒体。
接有用于显示温度正常的绿灯(63)、用于显示温度非正常的红灯(64)以及用于报警提示的蜂鸣器(65)。 4.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述中心控制器(2)与各个温湿度检测单元(6)之间连接的线缆穿插在KBG管内，KBG管通过管扣固定在墙上。 5.根据权利要求3所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度控制器(61)采用485控制器。 6.一种温湿度监测方法，其特征在于：具体包括如下步骤： S1、在各个应用环境中分别安装温湿度检测单元(6)，将温湿度检测单元(6)的供电端与市电接通，在监控室内安装显示屏(1)和中心控制器(2)，将显示屏(1)和中心控制器(2)的供电端与市电接通； S2、将各个温湿度检测单元(6)的信号端与中心控制器(2)的信号端接通，将显示屏(1)和中心控制器(2)的信号端接通； S3、将中心控制器(2)的信号端与交换机(3)接通，交换机(3)与对应的数据服务器(4)接通，交换机通过互联网与客户端电脑(5)信号连接； S4、通过客户端电脑(5)设定各个应用环境中的预定温度范围和预定湿度范围，并将数据保存至数据服务器(4)内； S5、各个温湿度检测单元(6)检测对应应用环境中的温度和湿度，并将温度信息和湿度信息发送至中心控制器(2)，中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过交换机(3)存储在数据服务器(4)内，以便后期查询，同时中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过显示屏(1)显示出来，并显示对应的应用环境信息以及对应的预定温度范围和预定湿度范围。
目录 1.原理电路的设计 (11) 1.1总体方案设计 (11) 1.1.1简单原理叙述 (11) 1.1.2设计方案选择 (11) 1.2单元电路的设计 (33) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (33) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (44) 1.2.3电压表征温度单元 (55) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (66) 1.2.5驱动单元——继电器 (88) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (99) 1.3完整电路图 (1010) 2.仿真结果分析 (1111) 3 实物展示 (1313) 3.1 实物焊接效果图 (1313) 3.2 实物性能测试数据 (1414) 3.2.1制冷测试 (1414) 3.2.2制热测试 (1818) 3.3.3性能测试数据分析 (2020) 4总结、收获与体会 (2121) 附录一元件清单 (2222) 附录二参考文献. (2323)
摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339 N为电路系统的主要组成元件，扩展适当的接口电路，制作一个温度控制系统，通过室温的变化和改变设定的温度，来改变电压传感器上两个输入端电压的大小，通过三极管开关电路控制继电器的通断，来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作，从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料，撰写论文的方法，并提交课程设计报告和实验成品。 关键词：温度；测量；控制。
Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741，NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control