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[导读]  引言  温度、湿度是工农业生产的主要环境参数.对其进行适时准确的测量具有重要意义。利用单片机对温、湿度控制。具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低,简单灵活等优点,很好的满足了工艺要求。本文介

  引言

本文引用地址: /app/mcu/201811/785521.htm

  温度、湿度是工农业生产的主要环境参数.对其进行适时准确的测量具有重要意义。利用单片机对温、湿度控制。具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低,简单灵活等优点,很好的满足了工艺要求。本文介绍了利用AT89S52单片机进行温度和湿度的检测及其控制的智能化方法。

  l系统基本方案

  本系统采用AT89S52单片机作为控制核心.对采集到的湿度模拟电压信号通过ADC0809进行分析处理.实现A/D转换.以便数码管显示其湿度值。本设计可以手动设置温度/湿度的上、下限值,如只要有一样与设定的值不符合时,即温度/湿度过高或过低,则该系统会发出语音报警,同时继电器立即切断电源.实现系统的保护。

  2硬件系统的组成

  (1)主控模块:采用AT89S52单片机作为系统的控制器。Pl口控制数码管显示温度和湿度值。P2口与ADC0809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PO口.其中PO.O是温度的设置,PO.1是湿度的设置,PO.2/PO.3是分别对温度与湿度的上/下限值进行设置。P0.4是DS18820温度传感器的接线口.PO.6是ISD1420语音芯片的接线口。原理如图l:

  (2)显示模块:系统采用动态显示方式驱动6个数码管工作,其中4个数码管用来显示温度值,2个用来显示检测到的湿度值。用74LSl38的输入端来选择位码.单片机的P1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2。

  (3)语音播报模块:采用语音芯片ISD1420,该芯片能够高质量地完成声音录制与还原,最大录音时间为20秒,具备分段录音功能.其工作电压在4.5V~5.5V范围,使用直接电平/边缘存储技术,省去了A/D、D/A转换。其内部集成了大容量的EEPROM,不再需要扩展存储器,便于与单片机连接。语音播报模块电路如图3。


  该电路的S3键为录音键,Sl、S2键为播放键,A0-A7为地址选择端,将ISDl420的A0一A7直接与单片机的P1口相连,就可以实现录音地址选择功能,再将播放键接于PO.6口以实现单片机控制的实时播放功能。电源VCCA、VCCD其内部的模拟和数字电路使用不同的电源总线,但由于该芯片的干扰较小,因此两者可短接在一起。

  (4)A/D转换模块:采用ADC0809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A/D转换器从速度,精度和价格方面考虑.其内部是8路模拟选通开关。以及相应的通道抵制锁存译码电路,转换时间是128μS左右,单电源供电。

  (5)温度和湿度采集模块:温度传感器采用DALLAS半导体公司生产的智能温度传感器DSl8B20,采集的数据可直接送入微处理器而无需A/D转换.能直接读出被测温度。它仅需要l条接口线即可实现与微处理器的双向通信;只需要外接1个4.7k的上拉电阻。无需其它外部器件。本系统对Dsl8B20采用数据线供电,温度测量范围为-50℃~125℃。通过编程可实现9~12位的数字值读数方式,测量精度为士0.5,用户可自行设定非易失性报警上下限。由于采用单总线方式,可在该控制总线上挂接多个DSl8B20进行不同部位的温度检测。湿度传感器采用HSM一20G,其原理是每变化0.03V湿度所增加的值为l%,其输出的电压值需经过ADC0809转换为数字量,以便单片机处理从而让数码管显示湿度值。其工作电压范围为直流电压5.0±0.2V,测试精度为土5%RH.工作电流(最大值)为2mA,储存环境湿度范围为0至99%RH,工作环境湿度范围为lO至90%(瞬间可达100%RH),工作环境为0℃~50℃。

  (6)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4。

  3系统的软件设计

  本系统的软件设计采用了汇编语言编程,只需对温度/湿度进行相应的采集处理后,即可让数码管实时显示当前的温度与湿度值。湿度采集的输出电压需要经过ADC0809进行转换为数字量才可让单片机处理。而语音播报只需接上单片机的I/O口,并对其接口线进行编程方可完成。总程序流程如图5。

  4结束语

  该检测系统以单片机AT89S52为核心实现对温度、湿度的检测及其控制,运行可靠,操作简单,精度高,响应速度快。同时,通过LED数码管直观的显示通过控制系统后的温、湿度值.当出现异常现时,通过报警装置发出警告,及时得到处理.从而满足现场需要,具有广泛的应用前景。


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