的测量有方法多种多样，也较为容易实现。但精度和反应度却是各种方法中的瓶颈，本系统的设计就是从精度上和高反应度上进行测控选器件系统的设计，尽可能使做出来的系统可以更好更精确更实时地检测到室内湿度的变化，并及时读取数据进行处理，最终显示在个人电脑终端，使得工作者能够在最短的时间内对环境不断发生变化的湿度有着实时的了解，并可以针对不同的状况做出不同的反应。实验室湿度测控的意义每个实验室都有着自己的微小气候，在其中湿度有着非常重要的影响力。高湿容易使人体散热量增加容易使人体丧失热蒸发机能，导致热疲劳。实验室湿度高于为高气湿，人将感到不适低于为低气湿，人感到口鼻干燥最舒适的湿度为。在实验室所使用的各种仪器设备中，空气湿度对其影响是非常明显的，无论是使用过程对精度的影响，还是在保养过程中使得容易老化，容易被侵蚀。综上所述，无论是从人体健康的角度还是从元器件使用的角度上看，对实验室的湿度测控的意义都是非常重大的。实验室湿度测控的现状与发展人们研究湿度测量的历史也算是久远，对在实验室中进行湿度测控也更是随着实验信息技术的发展而不断更新换代。实验室室内湿度测控的发展大致经历了以下三个阶段传统的分立式湿度测量模拟集成湿度传感器测量智能湿度传感器测量。传统的分立式湿度测量传统的电阻湿度计半导体湿敏元器件等，都属于分立式湿度测量元件，使用这些元器件来进行测量湿度的，统称为分立式湿度测量。世纪年代以来，随着传统的电阻电容湿度计的出现，湿度测量走向了个新的台阶。此类测量方法所使用的元件通常不能单独完成测量任务，使用时还需要配上二次仪表，才能完成湿度测量及控制功能。其主要缺点是外围电路比较复杂测量精度比较低分辨力不高，还有就是它们的体积比较大使用起来不够方便。所以，传统的分立式湿度测量方法受到了现在科学技术发展的挑战，已经逐渐被淘汰。到了世纪年代，这种室内湿度测控已经很难再找到了。模拟集成湿度传感器测量在世纪年代中，采用硅半导体集成工艺的集成湿度传感器问世，它是将湿度传感器集成在个芯片上可完成湿度测量及模拟信号输出功能的专用，它属于最简单的种集成湿度传感器。用这种模拟集成湿度传感器来进行实验室室内湿度测控，外围电路是较为简单，所以这种测量方法最为广泛应用。本系统也是基于这样集成的传感器来进行设计的。智能湿度传感器测量智能湿度传感器的未来测量发展的个重要的方向，也是室内湿度测控的必然发展，更是微电子技术计算机技术和自动测试技术的结晶。智能湿度测控器也是在智能湿度传感器的基础上发展起来的。智能湿度测控器适配各种微控制器，构成智能化湿敏控制系统它们还可以脱离微控制器单独工作，自行构成个温控仪，既可以工作在连续转换模式，亦可选择单次转换模式。进入世纪的第个年代，智能湿度测控技术正朝着高精度多功能总线标准化高可靠性及安全性开发虚拟传感器测量和网络传感器测控研制单片测量系统等高科技的方向迅速发展。总之，随着计算机技术应用电子技术传感器智能化技术机械电子体化技术和计算机网络技术研究的发展，室内湿度测控已经成为各个国家在保养电子元器件实时监测室内湿度等国际市场竞争力的前沿性研究领域。本课题的设计方案本课题所设计的系统有三个原则操作维护方便，为了利于系统的推广，在设计时应该充分采用操作内置或简化的方法，以尽量减少对操作人员专用知识的要求，也便于进行维修。可靠性，本系统所有的环节中，都应该有着可靠性的思想，从选用可靠性高的元器件供电电源采用抗干扰措施进行多向滤波等作为出发点。性价比，本课题所设计的系统的核心是单片机，它本身有着多个优势，要使得系统能够广泛地应用，在充分考虑可靠性的同时，尽可能降低成本，提高系统的性价比。本文将从以下几个方面展开工作是确定测湿电路的设计方案二是进行单片机核心电路的设计三是对单片机及通信接口进行简单的概述四是对所有的工作进行总结。本次课题的设计系统的示意图如图。图系统示意图湿敏元件振荡电路模数转换核心处理器个人电脑终端第二章湿度测量电路设计传感器的认识传感器是能够感受规定的被测量并按照定规律转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件和转换元件组成。其中，敏感元件是指传感器中能够直接感受被测量的部分，转换元件指传感器中能将敏感元件输出转换为适于传输和测量的电信号部分。有些国家和有些科学领域，将传感器称为变换器检测器或探测器等。应该说明，并不是所有的传感器都能明显分清敏感元件与转换元件两个部分，而是二者全为体。例如半导体气体湿度传感器等，它们般都是将感受的被测量直接转换为电信号，没有中间转换环节。传感器的静态特性所谓传感器的静态特性，是指在稳态信号作用下，传感器输出输入之间的关系特性。衡量传感器静态特性的重要指标有线性度灵敏度迟滞和重复般从以下几个方面考虑高频元件之间的连线要短，易受干扰的元件不能离得太近。重量太大的元件要有支架固定。易发热元件要远离热敏元件。对于电位器可调电感线圈可变电容微动开关等可调元件的布局要考虑整机的结构要求。预留出电路板的安装孔和支架的安装孔。信号遵循从左边进入从右边输出，从上边输入从下边输出。本设计所用的版图如图所示图系统版图系统的版图所用的是二层布线，用的是自带的自动布线工具。用软件里面的效果图工具可以得到下面的图图系统效果图本设计的电路中所用到的元件的实物照片如下所示晶振集成与非门图系统所用元件的实物图第四章单片机与间的串行通讯接口计算机与计算机之间或计算机与终端之间的数据传送可以采用串行通讯和并行通讯二种方式。其中串行通讯基于它本身的使用线路少成本低等多个优点而被广泛使用。接口是目前最为常用的种串行通讯接口。它是年由美国电子工业协会联合贝尔系统调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。接口标准采用个引脚的连接器其电气特性是逻辑逻辑，。噪声容限为。其物理特性有传输线采用屏蔽双绞线，传输电缆的长度最大为英尺。接口也有其不足的地方，主要有接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片传输速率较低，在异步传输时，波特率为接口的共地传输模式容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性比较弱传输距离有限等。单片机和通信连接机作为上位机，它是对单片机进行各种各样的管理和控制的。本系统在实际设计和编程过程中，对和机的通信采用了单电源电平转换器。对于的发送和接收，其间的通讯协议如下通讯波特率为，晶振为，其中为方式,可以计算得到为和为。系统采用串行口方式,字符格式为位起始位位数据位低位在前位停止们和。发送或接收数据块起始地址存放单元为和，其中为数据块起始地址高字节存放单元，为数据块起始地址低字节存放单元数据块长度存放单元为和，其中为数据块长度高字节存放单元，为数据块长度低字节存放单元。串行口以中断方式进行发送和接收，发送时先发数据块起始地址低字节和高字节，然后发送数据块长度的低字节和高字节，最后发送数据。数据长度高字节和低字节由主程序在发送前先调入和中。其发送和接收子程序的流程图如图所示。发送子程序流程图接收子程序流程图图发送与接收流程图本系统在中使用汇编程序来对发送和接收子程序写出简单的程序清单。发送子程序的清单设定设定为方式设定值启动工作串行口方式,禁止接收开串行口中断数据块始址送发送缓冲器等待串行口中断接收子程序的清单设定为方式标记寄存器初始化定时器为方式设定初值启动工作串行口为方式开中断等待串行口中断标记寄存器初始化定时器为方式设定初值启动工作串行口为方式，允许接收并开中断等待串行口中断设定初值启动工作开串行口中断等待串行口中断简单软件设计下位机软件设计下位机是直接控制设备获取设备状况的计算机，般是单片机之类的。两机如何通讯，般取决于下位机。般是支持的。但是下位机般具有更可靠的独有通讯协议。本系统软件采用汇编语言来实验初始化数据采集处理湿度管理和对设备的处理。下位机程序设计通常先进行初始化，如设置中断定时器外部可编程器件的初始等，然后循环执行主要功能，并将数据传递给上位机。上位机上电复位后对数据进行处理并控制。为防止程序跑飞，上位机下位机分别设计看门狗电路保证正常工作。其软件设计流程图如图所示。图系统下位机设计流程图开始系统初始化采集湿度数据存储数据正常启动是否向上位机送数据送上位机上位机程序设计本系统的上位机软件的程序流程图如图所示。主程序执行全系统的监控和管理数据收集处理模块，从串行接收获得下位机的状态，整理后进行保存和归档。命令输入模块，从键盘获取命令进行分析处理命令分析处理模块，按不同命令要求或修改系统工作模式调整运行参数或整理数据送串行发送缓冲区，由通信中断服务发送到下位机。图上位机流程图系统初始化显示模块数据收集处理模块命令输入模块命令分析处理模块命令处理模块第五章结论鉴于当前的基于单片机的测控系统中，温度测控有着广泛的应用来成熟的技术，本课题在提出时是基于另个新颖的角度湿度测控。湿度测控虽然提出较早，但由于其应用的广度和技术的瓶颈，其发展速度有些滞后，除开在温室种植和大型重要仓库中有着重要的地位外，在其它地方往往得不到重视。本文针对平常的实验室的室内湿度的测控作为出发点，将多种信息处理技术和总线通信技术相结合，设计了套实时的全面的可靠的室内湿度测控系统。本设计具有多个特出的方面。在本系统中，采用了模块化层次化设计。单片机与监控计算机之间采用总线通信标准，用简单高效的通信电路实现监测数据的读取。能过计算机的实时监测，能够迅速对信息进行采集报警和处理。并能够存储大量的数据供有关工作人员进行浏览查询和控制。成功地开发出套结构简单性能安全流程清晰运用方便操作简单效率很高的系统，充分实现了室内湿度测控管理的科学化系统化和自动化。使用常用的单片机作为核心电路，使得系统设计简单，实用性强，可大量开发应用。从最开始的方案分析设计到后来的系统分析选择，再到最后系统的实现，本人从中学到了不少知识，也积累了很多系统开发的经验。通过对这个系统的开发，使得我自己对电子设计有了个比较全面的了解，让我真正体会了设计的基本思路和构架。本设计由于时间仓促，准备材料不足的情况下，所设计的系统有着不少不足之处。室内湿度测控是个复杂而庞大的系统工程，没有个长期的工作量是很难使得所得到的系统可以达到十分完善。本系统只考虑了