粮库温湿度控制系统的设计

的要与芯片协调工作，首先要完成它的时钟配合。

的选通信号的是由的信号来担负的。

的信号的时钟频率为，而的时钟频率般为，为了使能正常工作，我们要对的信号进行四分频，才能得到所需要的频率。

其电路图如图所示。

我们所用的触发器进行分频，由于个触发器为分频所以经过两个触发器后，的信号的时钟频率就成了，也就能满足的时钟频率要求了。

端接到的端，另端接到的端，完成分频电路的连接。

图四分频结构图与的连接微机与转换器接口电路的主要功能是通过输出通道转换，然后将转换好的数据送入。

的工作过程是首先输入三位地址，并使，将地址存入地址锁存器中。

此地址经译码选通路模拟输入之到比较器。

上升沿将逐次逼近寄存器复位。

下降沿启动转换，之后输出信号变低，指示转换正在进行。

直到转换完成，变为高电平，指示转换结束，结果数据已存入锁存器，这个信号可用做中断申请。

当输入高电平时，输出三态门打开，转换结果的数字量输出到数据总线上。

与的连接图如图所示。

图与接口图第五章粮库温湿度控制硬件电路的设计粮库温湿度检测电路的设计温度检测电路温度检测选用集成温度传感器，它体积小热惰性小非线性误差小且校准方便，适合于动态温度测试和远距离测温。

由于输出特性呈线性关系，因此温度测量通道无需线性处理。

温度检测电路如图所示，测温传感器采用集成温度传感器，其电源电压为，测温范围。

整个测温范围内精度可达，且线性度好，直接输出为电流，经运放进行转化后，可得到电压输出，输出的电压为，最后由转换电路的通道送给微处理器。

图中用于相互配合调节温度测量的满刻度值。

由于采用了线性度良好的进行温度测量，故测出的温度值不需要进行线性校正，软件编程简单。

如图。

图温度检测电路图湿度检测电路湿度检测电路由湿敏传感器多谐振荡器和单稳态触发器等组成，采用变换完成湿度检测，电路如图所示。

湿敏传感器采用电容式湿敏元件，这种元件有响应快，线性度和可靠性高，长时间工作稳定性好，长时间饱和下快速脱湿等特点。

因而采用般处理可达到精度为的要求。

与组成多谐振荡器，其振荡频率，在本设计的参数下振荡频率约为，其输出脉冲触发单稳态触发器。

单稳态触发器由以及组成，输出脉宽取决于充电时间常数的值，即。

此输出脉冲经过滤波后，经放大后输入到的模拟电压输入通道端。

图中，用来调零，用来调满刻。

图湿度检测电路粮库加温加湿电路的设计固态继电器控温电路的设计固态继电器是种四端有源器件，其中两端为输入控制端，另外两端为输出端。

分为单向直流固态继电器和双向交流固态继电器。

又有过零触发器型和调相型型之分。

通常采用光电耦合器来实现输入和输出之间的电气隔离。

其中，过零型具有零电压开启，零电流关断特性随机开启型具有快速开启特性。

组成如图所示。

对于随机开启型交流固态继电器，在输入端施加合适的控制信号时，输出端立即导通，只有在撤销后，当负载电流低于双向可控硅维持电流时输出才关断。

而过零型的输入端施加控制电压后，要等交流电压过零时才能导通，所以可能造成延迟。

随机开启型组成如下图组成框图驱动电路采用开关控制电路图如图所示图开关控制电路图输出负载小容量负载，如图所示。

图小容量负载结构图用于低容量负载时要注意固定继电器的两个特点最小负载电流。

关断状态下的电流。

般来说，固态继电器的开启电流至少是关断状态电流的倍，如果负载电流低于这个值，负载需要并联个电阻，以提高继电器的开启电流，见图所示。

尖峰电压保护电压尖峰加在上时会使在没有选通的情况下开启，因此尖峰电压超过了的阻断电压或在关闭状态下的特性，因此，应在上并联个压敏电阻以消除尖峰电压。

其电路图如图所示。

图带有尖峰电压保护的小容量负载当电磁阀或继电器的电流小于所用的额定负载电流的最小值时，必须在负载上并联个电阻。

八触发器是带有清除端的触发器，只有在清除端保持高电平时，才具有锁存功能，锁存控制端为脚，采用上升沿锁存，其结构图如图所示。

图引脚结构图的控制信号到译码后与写控制信号或非后使导通，的输出控制固态继电器工作，从而实现了对电阻丝和排风扇功率的控制。

加温加湿电路工作原理如下当设备内部的温度低于设定值的下限或设备内部的湿度大于设定值的上限时，单片机将输出低电平，起动加热电路使电加热元件开始工作，加热或干燥粮库内部当设备内部温度大于低温加热设定上限时且湿度值小于过湿加热设定的下限时，单片机输出高电平停止加热当粮库内部温度值超过粮库设定标准上限时，单片机输出低电平，使排风扇控制电路工作，开始排风散热当粮库内部温度值小于排风降温设定下限时，单片机输出高电平，使排风扇控制电路停止工作。

该温湿度控制结构紧凑，调试安装方便，应用到粮库之中。

经长期使用，性能稳定可靠。

该温湿控制不仅可应用于粮库内的温湿度检测与控制，也可应用于图书馆档案馆军需物资库等对温湿度有要求的场合。

图加温加湿电路图看门狗电路的设计是带有串行的业课知识，这也是设计得以完成的基础。

在此，谨向冯老师表示崇高的敬意和衷心的感谢，谢谢冯老师在我做设计的过程中给与我的极大地帮助。

专用监控器。

芯片的功能包括以下点上电复位控制在对通电时，引脚输出高电平复位信号，并至少保持，使有效复位。

由于采用漏极开路输出，因此该输出端必须接个上拉电阻。

电源电压监控当检测到电源电压低于内部门槛电压时，输出复位信号，直到电源电压高于并至少保持，复位信号才被撤消。

的出厂值根据芯片型号不同共有个级别。

串行芯片内含字节的存储单元，万次可靠操作，数据保持时间年。

表状态寄存器表看门狗定时值设置定时值的设置禁止看门狗工作看门狗定时器内置的看门狗定时器共有种工作状态。

由表所示状态寄存器中的，位控制，表列出了，组合的含义。

用状态寄存器写指令可对，进行设置。

图是与的种接口方式，通过四根口线和完成对的操作。

内部操作的时序符合总线接口协议的标准。

对看门狗的复位由输入电平的下降沿完成，是外部输入的同步时钟信号。

在对芯片发出指令或输入数据时，时钟前沿将引脚信号输入在读取数据时，时钟后沿将数据位输出到引脚上。

数据不管输入输出都是高位在先。

图外接看门狗电路报警电路的设计本设计是由单片机通过接口电路来控制报警电路的，图为发光二极管报警电路图。

触发器的使能端接的，使当输出时，处于可接收数据的状态。

的触发时钟和的相接，的输入线接的口。

这样，可看作的个地址为的只能写入的外部存储单元。

的输出线通过限流电阻接到各个发光二极管的负端，发光二极管的正端接电源。

限流电阻阻值的选择要同时考虑发光二极管的驱动电流和的负载能力，般可选或。

这里发光二极管之所以反向连接，是因为型在低电平输出时的输出电流较高电平输出时大。

这样欲使发光二极管点亮，就需要向相应的输出线输出低电平。

图报警电路图粮库温湿度控制总图粮库温湿度控制总体设计思想为以单片机为核心，扩展了外部存储器，通过外扩键盘输入和显示。

粮库内的实际温度由测得并转换成电压信号，实际湿度由电容式湿敏元件测得并转换成电压信号，由转换器转换成数字量。

方面通过将温度显示出来另方面，将该温度值与被控温度值进行比较，湿度也是同样道理。

根据其偏差值的大小，从而控制电阻丝和排风扇的工作。

如图所示。

图粮库温湿度控制总图结论单片机技术在各个领域正得到越来越广泛的应用，尤其系列单片机，迅速占领了工业测控和自动化工程应用的主要市场，并取得了令人瞩目的成果，展现出了广阔的应用前景。

粮库温湿度控制系统，采用先进的系列单片机和温湿度传感器，实现了对粮库内温湿度的自动测量和调节，单片机因其指令系统丰富小巧低价灵活易扩展等独特的优点，在所设计的粮库温湿度控制系统中使整个系统的性价比得以大幅度的提高。

将单片机成功应用于温湿度测控系统，所研发产品可靠性和扩充性较强，能广泛应用于粮库物流仓储档案馆农业大棚等对温湿度要求较高的场所，具有较大的市场推广前景。

在高新技术的推动下，作为测控的工具正逐步跨入真正的微型化数字化智能化网络化和多功能化的时代。

通过设计使我对单片机有了深刻的了解，以单片机为核心的控制技术将来全面地渗透到我从事的电力行业及我生活的各个领域，它的运用必将大大促进了各行各业的飞速发展。

参考文献梅丽凤，王艳秋，张军单片机原理及接口技术清华大学出版社李玉梅单片机原理的应用设计国防工业出版社张友德单片机原理应用与实验复旦大学出版社吴永生，方可人热工测量及仪表第二版中国电力出版社阎石数字电子技术基础第四版高等教育出版社杨素行模拟电子技术基础第二版高等教育出版社郑学坚，周斌微