【正文】 177。 飽和水蒸氣壓（ Saturation Vapor Pressure） 氣體中所含水 蒸汽 的量是有限度的 ,達(dá)到限度的狀態(tài)即可稱之為飽和 ,此時(shí)的水蒸氣壓即稱為飽和水蒸氣壓。 溫濕測(cè)量相關(guān)概念 濕度和溫度很久以前就與 人類 生活存在著密切的關(guān)系 ,但用數(shù)量來進(jìn)行表示較為困難。濕度傳感器的種 類有很多，大致可以分為物性型，結(jié)構(gòu)型，其他形式三大類。 濕度，表示大氣干燥程度的物理量。由于微機(jī)電路是時(shí)序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)，因此在電源上電時(shí)，只有當(dāng) VCC 超過 低于 以及晶體振蕩器穩(wěn)定工作時(shí)，復(fù)位信號(hào)才被撤除，微機(jī)電路開始正常工作。在 XTAL1 和 XTAL2 兩端跨接晶振，與內(nèi)部的反相器構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。由 AT89S52 單片機(jī) 為核心 的 單片機(jī) 最小系統(tǒng)包括晶振電路和復(fù)位電路。 智能式是目前 檢測(cè)儀表設(shè)計(jì)采用的主流方案 ，也是本設(shè)計(jì) 選用 的方式。為了提高測(cè)量的精度，提高信號(hào)的轉(zhuǎn)換質(zhì)量，作為模擬 信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)的 A/D轉(zhuǎn)換 器，對(duì)其本身的性能要求也很高，因此 傳感器芯 AT89S52 單 片 機(jī) 報(bào)警電路 SHT11 溫濕度傳感器 穩(wěn)壓電路 顯示電路 復(fù)位電路 晶振回路 鍵盤 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 片內(nèi)要有 性能良好的 A/D 轉(zhuǎn)換器。由于各種不可克服的誤差和適用環(huán)境的影響， 檢測(cè)儀表 都存在一定的誤差。這種產(chǎn)品 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴 并 不適用 于糧倉(cāng) 。 （ 3）智能式 這是目前檢測(cè)類儀器首選的方案， 利用目前成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)，依靠計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力，對(duì)數(shù)據(jù)前向通道采集到的濕度，溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷、處理、存儲(chǔ)，并可采用十分簡(jiǎn)單的方法通過顯示驅(qū)動(dòng)芯片將顯示信息送出進(jìn)行數(shù)碼顯示 。選擇 AT89S52 單片機(jī) 就能夠滿足設(shè)計(jì)要求。 系統(tǒng)的主要性能指標(biāo) 根據(jù) 糧倉(cāng) 環(huán)境，設(shè)計(jì)本產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)為： （ 1）測(cè)溫范圍：－ 20— ＋ 45℃ ；濕度測(cè)量范圍為 0— 100%Rh （ 2） 溫度 測(cè)量精度： 177。從 17 世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。使用自動(dòng)溫度控制系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動(dòng)控制，保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 不 僅在工業(yè) 、 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，還是 在 氣象衛(wèi) 星 、 倉(cāng)庫(kù)保管等領(lǐng)域，對(duì)溫度和濕度的測(cè)量都是隨處可見的。 關(guān)鍵詞 ：倉(cāng)庫(kù)機(jī)房，溫濕度傳感器，單片機(jī) AT89S52 II Abstract Temperature and humidityline monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning。 本文設(shè)計(jì)的多通道溫、濕度檢測(cè)系統(tǒng)利用單片機(jī) AT89C51 作控制器 ,采用數(shù)字 式傳感器進(jìn)行溫濕度測(cè)量 ,實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)的溫、濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)和顯示功能 ,能方便地應(yīng)用于各種溫濕度檢測(cè)場(chǎng)合。 濕度和溫度是 眾多領(lǐng)域中 需要 檢測(cè) 的重要 環(huán)境 參數(shù)。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時(shí)候都需要對(duì)溫 度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。溫度傳感器的市場(chǎng)份額大大超過了其他的傳感器。 目前 ，國(guó)外 對(duì) 溫濕度傳感器 技術(shù)的研究也 有了較大的 進(jìn)展 ，特別是用電阻式溫濕傳感器發(fā)展更快，人們不僅在電阻式陶瓷溫濕度傳感器特性方面做了大量工作，而且在高分子電阻式濕度傳感器上做出可喜的研究成果。根據(jù)設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)的功能，還要考慮系統(tǒng)控制芯片擴(kuò)展口的分配。 在目前的設(shè)計(jì)中， 基本上是 不采用這種方案 的 。 目前國(guó)內(nèi)外對(duì)溫度和濕度測(cè)量產(chǎn)品有很多，但是 大部分 的產(chǎn)品都是用紅外熱輻射的傳感器制作的 。這個(gè)原則適用各個(gè)領(lǐng)域。由溫濕度傳感器檢測(cè)到的溫濕度信號(hào) 經(jīng)過 芯片內(nèi)部的 A/D 轉(zhuǎn)換 電路，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)后通過2I C總線 輸入通道傳送給單片機(jī)。數(shù)字式 檢測(cè)儀表 目前 在實(shí)際應(yīng)用 中也很少用到 。考慮到本系統(tǒng)的需要，因此 本設(shè)計(jì)選用 MCS51系列的 AT89S52 單片機(jī)作為本系統(tǒng)的 CPU。如圖 。5% ，即 ～ 。所以選用智能化的集成溫濕度傳感器芯 片 SHT11，可以滿足我們的設(shè)計(jì)要求。 濕度，溫度傳感器是本設(shè)計(jì)中核心的器件，其感濕溫特性直接決定了本設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)。它是利用轉(zhuǎn)換元件電磁參數(shù)隨溫度變化的特性，對(duì)溫度和與溫度有關(guān)的參量進(jìn)行檢測(cè)的裝置，其中將溫度變化轉(zhuǎn)換為電阻變化的稱熱電阻傳感器，金屬熱電阻式傳感器簡(jiǎn)稱熱電阻，半導(dǎo)體熱電阻式傳感器簡(jiǎn)稱熱敏電阻，將溫度變化轉(zhuǎn)換為電動(dòng)勢(shì)變化的稱為熱電偶傳感器。通常在工作和生活中我們使用的濕度即為相對(duì)濕度。 溫濕度傳感器的選擇 濕度 傳感器的精度應(yīng)達(dá)到 177。 一般說來，長(zhǎng)期穩(wěn)定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題 。 鑒于上述原因，本系統(tǒng)采用 SHT11 芯片測(cè)量溫濕度值。測(cè)量相對(duì) 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 10 的范圍是 0— 100%，分辨率 %Rh。該芯片在溫濕度監(jiān)測(cè)、自動(dòng)控制等領(lǐng)域均已得到廣泛應(yīng)用。 CMOSensTM 技術(shù)不僅將溫濕度傳感器結(jié)合在一起，而且還將信號(hào)放大電路、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、標(biāo)準(zhǔn) 2I C 總線等電路集成在一個(gè)芯片內(nèi)。為表明測(cè)量完成， 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 SHT11 會(huì)使數(shù)據(jù)線為低，此時(shí) 單片機(jī) 必須重新啟動(dòng) SCK,然后傳送兩字節(jié)的測(cè)量數(shù)據(jù)與1字節(jié) 的 校驗(yàn) 碼 。 由于將傳感器與 其它功能 電路部分結(jié)合在一起，因此，該傳感器具有比其它類型的濕度傳感器優(yōu)越得多的性能。 （ 3）露點(diǎn)計(jì)算 空氣的露點(diǎn)值可根據(jù)相對(duì)濕度和溫度值得來，具體的計(jì)算公式如下：LogEW=+(+T)+[log(RH)2] (32) Dp=[()]/( ) (33) 2I C 總線簡(jiǎn)介 對(duì)于較復(fù)雜的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，元件與芯片之間短距離通信的物理線路往往比較多，這樣不僅增加了硬件應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度，而且也不利于系統(tǒng)穩(wěn)定性，成了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的一個(gè)瓶頸。所有的命令都必須在開始條件以后進(jìn)行。這要求 單片機(jī) 必須產(chǎn)生一個(gè)與確認(rèn)位相應(yīng)的額外時(shí)鐘脈沖 (第 9個(gè)脈沖 )。 SHT11 首先由溫度傳感器、濕度傳感器分別 檢測(cè)出 相對(duì)濕度和溫度信號(hào)， 然后 經(jīng)過 內(nèi)部的 放大 電路放大后 分別送到 ADC 中 進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換、標(biāo)準(zhǔn)和糾錯(cuò)，最后通過二線制的串行接口，將相對(duì)濕度和溫度的數(shù)據(jù)送至 AT89S52單片機(jī)，再利用 AT89S52單片機(jī)完成非線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償 。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 圖 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路作為常用的現(xiàn)場(chǎng)人機(jī)接口，尤其是作為 測(cè)量數(shù)據(jù) 的智能儀表，顯示電路的設(shè)計(jì)是不可缺少的。 B、 可選擇當(dāng)作行驅(qū)動(dòng)或列驅(qū)動(dòng) 。本設(shè)計(jì)采用由發(fā)光二極管和壓電式蜂鳴器為核心的聲光報(bào)警電路。 報(bào)警電路的功能是在 AT89S52 單 片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警或解除報(bào)警。 對(duì)于這種鍵各程序能采用持續(xù)查詢的辦法，功能就是：檢測(cè)是否有鍵閉合，如有鍵閉合，則去除鍵抖動(dòng)，判斷鍵號(hào)并轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的鍵處理。該系統(tǒng)的主程序處于鍵控循環(huán)工作方式，當(dāng)按下測(cè)量鍵時(shí)，主程序開始調(diào)用讀取子程序、鍵處理子程序，并把測(cè)量結(jié)果用顯示子程序在液晶顯示器上顯示出來，從而完成整個(gè)程序過程。一個(gè)點(diǎn)的溫濕度值并不能準(zhǔn)確的反應(yīng)整體的情況，所以設(shè)計(jì)中采用四個(gè) SHT11 芯片對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)不同的空間范圍進(jìn)行 多點(diǎn)溫濕度測(cè)量。 根據(jù)選擇芯片的性能和系統(tǒng) 電路的設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)有分辨率高、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，精度高，成本低等。Regional Development Studies. 2021, 12(1) :3653 [19] Turner II B L,Meyer W B,Skole D L. 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