以承受正向电压和反向电压,因而器件即使反接也不会被损坏输出电阻为精度高,在范围内,非线性误差仅为。的工作原理温度检测湿度检测及信号放大单片机串行口显示报警电路芯片转换芯片转换温度感测器是种已经化的温度感测器,它会将温度转换为电流。其规格如下温度每增加,它会增加输出电流。可量测范围至。供应电压范围至。的接脚图及零件符号如图所示图的接脚图及零件符号的输出电流是以绝对温度零度为基准,每增加,它会增加输出电流,因此在室温时,其输出电流。的值为乘上,以室温而言,输出值为。量测时,不可分出任何电流,否则量测值会不准。电路设计的输出电流为摄氏温度,因此量测的电压为。为了将电压量测出来又需使输出电流不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压等于输入电压。由于般电源供应较多零件之后,电源是带噪声的,因此我们使用齐纳极管作为稳压零件,再利用可变电阻分压,其输出电压需调整至。接下来我们使用差动放大器其输出为,如果现在为摄氏,输出电压为,输出电压接转换器,那么转换输出的数字量就和摄氏温度成线形比例关系。温度传感器使用原理如图。图温度传感器使用原理图湿度传感器本设计中采用相对湿度传感器。是美国公司生产的相对湿度传感器,该传感器采用热固聚酯电容式传感头,同时在内部集成了信号处理功能电路,因此该传感器可完成将相对湿度值变换成电容值,再将电容值转换成线性电压输出的任务,同时该传感器还具有精度高响应快高稳定性低温漂抗化学腐蚀性能强及互换性好等优点。温度和湿度采集模块温度传感器使用原理的输出电流为摄氏温度,因此量测的电压为。为了将电压量测出来又需使输出电流不分流出来,我们使用电压追随器其输出电压等于输入电压。图的电路原理图湿度信号采集的设计湿度的检测方法,般采用湿敏元件检测,分为湿敏电阻和湿敏电容两种情况。基于本次设计,采用了相对湿度传感器它是种热固聚脂电容式传感器。采集到的湿度信号再配以进行适当的放大,经过转换送至单片机。实现湿度的显示与控制。电路连接图如图所示。其湿度传感器用个电解电容代替。图湿度检测模块与单片机的连接图继电器控制电路电磁式继电器具有结构简单工作可靠坚固耐用价格便宜等优点应用极其广泛,它是最为典型和常用的继电器。本电路采用常闭继电器由单片机控制,当温度或湿度异常时,继电器开始工作且开关切断电源,小灯熄灭,从而起到保护系统的作用。其电路如图。图继电器控制电路与的接口电路设计本设计采用与单片机相连实现电信号的转换与采集,具有转换误差小,与单片机接口简单的特点,连接图如下图所示。图与的连接图键盘设计用了几个简单的按键将它们拼成了个简易的键盘。为提高的效率,键盘采用中断方式。按键对单片机的接口电路图如图所示。这里的键盘我并没有用专业的键盘。因为如果利用通讯接口连接带有专业键盘的上位机,就显得华而不实。图按键对单片机的接口电路图输出驱动的设计将继电器接到单片机的口,开关输出控制加湿或者除湿装置电路,单片机将采集到的温湿度数字量与预设的基准上下限进行运算比较处理后,从口输出驱动电磁继电器,对温湿度装置进行调节,以及电源通断等控制。驱动电路与单片机的连接电路如图所示。当检测的湿度值高于设定的湿度值范围时,单片机将使输出低电平,停止加湿器加湿同时使输出高电平,使除湿器进行除湿当检测的湿度值低于设定的湿度值范围时,单片机将使输出低电平,停止除湿器除湿同时使输出高电平,使加湿器进行加湿。图驱动电路与单片机的连接与上位机相连电路的设计通过和和上位机相连接,如图所示。在大气气候的检测中需要做记录时,可以通过设置单片机的参数,每隔定的时间进行自动的做记录,省去人工的记录麻烦。的和单片机的相连,和单片机的相连。基于单片机的温湿度检测系统设计。访问外部程序存储器控制信号。为使能从到的外部程序存储器读取指令,必须接地。为执行内部程序指令,应该接。在编程期间,也接收伏电压。振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。振荡器反相放大器的输出端。引脚号第功能串行输入串行输出外部中断外部中断定时器外部输入定时器外部输入外部数据存储器写选通外部数据存储器读选通表口引脚的第功能第章系统的硬件设计和连接主控模块采用单片机作为系统的控制器。口控制数码管显示温度和湿度值。口与连接实现湿度模拟电压量转换为数字量便于单片机处理。键盘控制采用口其中是温度的设置,是湿度的设置,是分别对温度与湿度的上下限值进行设置。原理如下图图单片机各引脚功能显示模块系统采用动态显示方式驱动个数码管工作,其中个数码管用来显示温度值,个用来显示检测到的湿度值。用的输入端来选择位码单片机的口控制数码管的断码。如检测到的温度与湿度发生变化时,数码管即会发生相应的变化,起到实时显示功能,电路如图。图现实模块连接电路转换模块采用转换芯片,用于实现模拟量向数字量的转换,由于模拟转换电路的种类很多,选择转换器从速度,精度和价格方面考虑其内部是路模拟选通开关。以及相应的通道抵制锁存译码电路,转换时间最长左右,单电源供电。基于单片机的温湿度检测系统设计摘要随着人们的生活及其生产水平的不断提高,对生活环境和生产环境的要求就显的尤为重要,温湿度的控制就是个典型的例子,因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的种智能快捷方便可靠的检测系统,特别是在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。如化工生产中对温度的检测不当就会导致生产效率的降低和产品质量的下降。而现在所使用的温湿度检测系统通常都是精度为或的水银煤油或酒精温度计进行的温度检测和用传统的物理模拟量的方法进行的湿度检测。这些温湿度检测计的刻度间隔通常都很密,不容易准确分辨,读数困难,而且他们的热容量还比较大,达到热平衡所需的时间较长,因此很难读准,并且使用非常不方便。要为现代人工作科研生活提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手,切向着数字化控制,智能化控制方向发展。本设计是以单片机为核心,配合温度传感器和湿度传感器,以及相关的外围电路组成的检测系统,可以接收所测环境的温度和湿度信号,检测人员可以通过数码管显示的数据,实时监控环境的温度和湿度情况。所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现,温度和湿度传感器得到的测量信号,经电路转换为电信号,然后通过定的放大经过芯片转换送到单片机进行数据处理,经软件分析处理后送显示装置。本系统包括系统硬件和软件设计,可靠性高,结构简单,实现了对温湿度的自动调节。系统还应用与上位机相连接,可以设置自动记录温度湿度的相关的参数,也可以设置每隔定的时间自动记录,可用在气象的观察方面。关键词单片机,温度传感器,湿度传感器,转换,显示目录第章概述课题的研究背景温湿度检测的发展状况以及存在的问题本课程设计的主要内容第章系统总体方案设计温度传感器温度传感器主要特性的工作原理电路设计湿度传感器湿度传感器主要特性转换器转换器主要特性工作原理单片机主要特性第章系统的硬件设计和连接主控模块现实模块转换模块温度和湿度模块温度信号采集的设计湿度信号采集的设计继电器控制电路与的接口电路设计键盘设计输出驱动的设计与上位机相连电路的设计电源电路的设计报警电路设计第章系统软件方案的设计程序流程图温湿度主程序流程图报警器流程图转换子程序流程图键盘中断流程图程度清单温度采集初始化程序湿度采集初始化程序显示电路程序制交流蜂鸣器发声程序上位机软件设计系统进入界面程序实时显示界面历史数据界面第章总结与展望参考文献第章概述课题的研究背景工业生产中有些场合需要使用精密的机台设备,这些设备的精密度高价格高,因此为了保证产品的质量及机台的使用寿命,对其环境的要求也很高,尤其的是对温度湿度的控制。例如在我工作的生产发光极管的工业现场,前面的两道工序固晶片和焊线要求的精度非常高,晶片必须固到碗杯的中心点,偏差不可超过晶片的宽度,且对胶量的控制也有严格的要求,只有这道工序做好了,下个工序焊线才会顺利,否则焊线将会出现很多异常,不仅会降低产量也会造成质量问题,因此要求每个小时记录次室内的温湿度,且要保证其温度在之间,湿度不可超过。随着信息产业的发展及工业化的进步,温度和湿度不仅仅表现在以上几个方面直接或间接影响着人类基本生活条件,还表现在对工生物制品医药卫生科学研究国防建设等方面的影响。针对以上情况,研制可靠且实用的温湿度控制器显得非常重要。常用温湿度传感器的非线性输出及致性较差,使温湿度的测量方法和手段相对较复杂,且给电路的调试带来很大的困难。传统的温湿度测量多采用模拟小信号传感器,不仅信号调理电路复杂,且温湿度值的标定过程也极其复杂,并需要使用昂贵的标定仪器设备。因此对于温湿度控制器的设计有着很大的现实生产意义。本文设计的是基于单片机的温湿度检测和控制系统,主要以广泛应用的和作为温度和湿度的检测,该仪