【正文】 存入校準(zhǔn)存儲器中，在測量工西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文) 10程中可以對相對濕度進(jìn)行自動校準(zhǔn)。SHT11 的外形尺寸僅為（mm）5（mm）（mm）,體積與火柴頭相近。該傳感器將 CMOS 芯片技術(shù)與傳感器技術(shù)完美的結(jié)合起來，從而發(fā)揮出它們強大的優(yōu)勢互補作用。鑒于上述原因，本系統(tǒng)采用 SHT11 芯片測量溫濕度值。傳統(tǒng)的模擬式的溫濕度傳感器一般都要設(shè)計信號調(diào)理電路并需要經(jīng)過復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過程，因此測量精度難以保證，且在線性度、重復(fù)性、互換性、一致性等方面往往不盡人意。目前，濕度傳感器普遍存在著互換性差的現(xiàn)象，同一型號的傳感器不能互換，嚴(yán)重影響了使用效果，給維修、調(diào)試增加了困難，有些廠家在這方面做出了種種努力， （但互換性仍很差）取得的效果并不明顯。一般情況下年漂移量控制在 1%Rh 水平的產(chǎn)品很少，一般都在177。一般說來，長期穩(wěn)定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題。所以選擇溫濕度傳感器就要考慮溫濕度傳感器的精度、長期穩(wěn)定性，以及互換性。3%Rh 的精度是比較困難的，通常產(chǎn)品資料中給出的特性是在常溫（10℃—20℃）和潔凈的氣體中測量的。5%Rh，達(dá)不到這個水平很難作為計量器具使用，濕度傳感器要達(dá)到177。 溫濕度傳感器的選擇濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到177。此時的溫度即為露點溫度。露點：溫度較高的氣體其所含水蒸汽也較多,將此氣體冷卻后,其所含水蒸汽的量即使不發(fā)生變化,但相對濕度也會增加。此物理量亦隨著溫度,壓力的變化而變化,并且,0℃以下即使同一濕度,與水共存的飽和水蒸氣壓（esw）和與冰共存的飽和水蒸氣壓（esi）的值不同,通常所采用的是與水共存的飽和水蒸氣壓。通常在工作和生活中我們使用的濕度即為相對濕度。相對濕度：3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6氣體中所含的水蒸氣（e）與氣體飽和時所含的水蒸氣（es）的比，用百分比表示。但是,即使水蒸氣量相同,由于溫度和壓力的變化氣體體積也要發(fā)生變化,即絕對濕度 D 發(fā)生變化。現(xiàn)代科學(xué)對溫濕度測量做出了明確的定義和表示方法。 溫濕測量相關(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。目前在工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究工作中得到廣泛使用的接觸式溫度傳感器主要是熱電傳感器。檢測從待測物體放射出的紅外線，從而達(dá)到測溫的目的。溫度傳感器從使用的角度大致可分為接觸式和非接觸式兩大類。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。溫度傳感器是指檢測外界溫度的傳感器，它將所測環(huán)境中的溫度信號轉(zhuǎn)換為便于處理，顯示，記錄的電（頻率）信號等，在很多領(lǐng)域都有普遍的應(yīng)用。濕度傳感器是指檢測外界環(huán)境濕度的傳感器，它將所測環(huán)境中的濕度信號轉(zhuǎn)換為便于處理，顯示，記錄的電（頻率）信號?？諝獾母蓾癯潭冉凶觥皾穸取?。濕度，表示大氣干燥程度的物理量。并且糧倉環(huán)境中的溫度都在－20—＋45℃之間。 幾 個 毫 秒 后 ， 單 片 機 進(jìn) 入 工 作 狀 態(tài) 。 工 作 期 間 ， 按 下 S， C 放 電 。 由 于 微 機 電 路 是 時 序 數(shù) 字 電 路 ， 它 需 要 穩(wěn) 定 的時 鐘 信 號 ， 因 此 在 電 源 上 電 時 ， 只 有 當(dāng) VCC 超 過 低 于 以 及 晶 體 振蕩 器 穩(wěn) 定 工 作 時 ， 復(fù) 位 信 號 才 被 撤 除 ， 微 機 電 路 開 始 正 常 工 作 。 一 般 微 機 電 路 正 常 工 作 需 要 供 電電 源 為 5V177。3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 6 圖 晶振電路 復(fù)位電路復(fù)位電路的功能就是對 CPU 進(jìn)行實時檢測，當(dāng) CPU 落入死循環(huán)之后，能及時發(fā)現(xiàn)并使整個系統(tǒng)復(fù)位。電容 C8 和 C9 對頻率有微調(diào)作用。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。本設(shè)計中采用內(nèi)部時鐘產(chǎn)生方式。作為單片機的時鐘源。根據(jù) AT89S52 單片機時鐘周期的要求，回路需要選用頻率為 12MHz的晶振。由 AT89S52 單片機為核心的單片機最小系統(tǒng)包括晶振電路和復(fù)位電路。此系列單片機易于開發(fā)、使用靈活、而且體積小、抗干擾能力強，可以兼容種類眾多的支持芯片、較為豐富的軟件資源，可以工作于各種惡劣的條件下，工作穩(wěn)定等特點。MCS51 系列單片機是 8 位增強型，其主要的技術(shù)特征是為單片機配置了完善的外部并行總線和具有多級識別功能的串行通訊接口（UART） ，規(guī)范了功能單元的 SFR 控制模式及適應(yīng)控制器特點的布爾處理和指令系統(tǒng)。西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 53 系統(tǒng)硬件設(shè)計 AT89S52 構(gòu)成的最小系統(tǒng)單片機是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機存儲器 RAM、只讀存儲器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。智能式是目前檢測儀表設(shè)計采用的主流方案，也是本設(shè)計選用的方式。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，采用這種設(shè)計方案設(shè)計出來的產(chǎn)品由于自身的缺陷性已滿足不了當(dāng)今社會的要求，所以基本上被淘汰了。 本章小結(jié) 本章介紹了設(shè)計測量儀器的三種方式。在本設(shè)計系統(tǒng)中，正常情況下，顯示電路可以實時的顯示糧倉內(nèi)的溫度和濕度。為了提高測量的精度，提高信號的轉(zhuǎn)換質(zhì)2I量，作為模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號的 A/D 轉(zhuǎn)換器，對其本身的性能要求也很高，因此傳感器芯片內(nèi)要有性能良好的 A/D 轉(zhuǎn)換器。放大電路是提高單片機對信號進(jìn)行識別的有效方法，而且在復(fù)雜電路的各種設(shè)計領(lǐng)域中是最常用也是必須要采用的方法。濕度和溫度信號檢測可以使用傳統(tǒng)的電阻式溫濕傳感器測量，也可以采用集成的智能溫濕傳感器芯片測量。 系統(tǒng)工作原理 根據(jù)本課題的設(shè)計要求，本系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)框圖如圖 所示。由于各種不可克服的誤差和適用環(huán)境的影響，檢測儀表都存在一定的誤差。從節(jié)約能源和成本及使用方便的角度考慮，每一個設(shè)計都要本著滿足設(shè)計要求的前提下，盡量簡單方便快捷的設(shè)計。所以本設(shè)計采用集成芯片 SHT11 作為溫濕度傳感器。它還具有較高的安全性，可靠性，適用于一般的家庭。這種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格昂貴并不適用于糧倉。所以濕度的測量比溫度的測量要復(fù)雜的多。用干濕球濕度計或毛發(fā)濕度計來測量濕度的方法，早已無法滿足現(xiàn)代科技發(fā)展的需要。系統(tǒng)將會對測量回路巡回監(jiān)測。（3）智能式這是目前檢測類儀器首選的方案，利用目前成熟的計算機技術(shù)，依靠計算機強大的處理能力，對數(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，西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 4并可采用十分簡單的方法通過顯示驅(qū)動芯片將顯示信息送出進(jìn)行數(shù)碼顯示。（2）數(shù)字式這種方案在信號的采樣、放大電路、報警設(shè)置以及報警電路等環(huán)節(jié)與第一種方案區(qū)別不大，只是在放大電路后采用了 A/D 轉(zhuǎn)換電路，它將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后經(jīng)過驅(qū)動電路進(jìn)行數(shù)碼顯示，它最大的好處是顯示直觀，這是模擬式產(chǎn)品向智能式產(chǎn)品過渡的中間型產(chǎn)品，屬于第二代儀表，在上個世紀(jì) 80 年代的設(shè)計中大都采用這本種結(jié)構(gòu)的方案，在日常生活中看到的大都是未被替換的產(chǎn)品。 系統(tǒng)設(shè)計方案選擇根據(jù)目前國內(nèi)外市場上常用的各種溫濕度檢測儀器，結(jié)合本設(shè)計的設(shè)計任務(wù)要求，能實現(xiàn)本設(shè)計要求的方案基本上有以下三種。最后還要考慮設(shè)計系統(tǒng)選擇元器件的成本。選擇 AT89S52 單片機就能夠滿足設(shè)計要求。2 系統(tǒng)方案選擇和工作原理 32 系統(tǒng)方案選擇和工作原理 系統(tǒng)綜述根據(jù)本設(shè)計第一章要求的性能指標(biāo)，方案設(shè)計時不僅要考慮怎么樣實現(xiàn)測量一定精度的溫濕度信號值的基本功能，還要考慮溫濕度超過閾值時系統(tǒng)的報警功能。 本章小結(jié)本章主要介紹了所選課題的研究意義、國內(nèi)外溫濕度測量的發(fā)展趨勢、系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)、及主要工作任務(wù)。系統(tǒng)開始工作后，根據(jù)初始條件讀取濕度值和溫度值，測量數(shù)據(jù)經(jīng)處理后，將其與設(shè)定的濕溫度值比較，如果發(fā)現(xiàn)當(dāng)前的溫濕度超限，則發(fā)出報警信號，未超限時，系統(tǒng)顯示正常的濕溫度值。 系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)根據(jù)糧倉環(huán)境，設(shè)計本產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)為：（1）測溫范圍：－20—＋45℃；濕度測量范圍為 0—100%Rh（2）溫度測量精度：177。受傳感器靈敏度的限制,這類溫濕度儀器的精度不可能很高,一般條件下還可以滿足需要,但是在環(huán)境實驗設(shè)備等對精度要求頗高的場合就難以滿足要求了。溫濕傳感器正從結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能簡單向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 2展，為開發(fā)新一代溫濕度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將溫度、濕度測量技術(shù)提高到新的水平。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開發(fā)了聲學(xué)溫度傳感器、紅外傳感器和微波傳感器。從 17 世紀(jì)初人們開始利用溫度進(jìn)行測量。 國內(nèi)外發(fā)展情況 溫度傳感器是最早開發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。這些地方的溫濕度一旦出現(xiàn)問題，不僅僅是糧食資源的浪費，更關(guān)乎到市場供應(yīng)、社會秩序的安全與穩(wěn)定。國家的儲備糧倉庫對溫度濕度控制更是非常嚴(yán)格的。使用自動溫度控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行自動控制，保證生產(chǎn)的自動化、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。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題。對濕度和溫度進(jìn)行合理有效的調(diào)控不僅可以節(jié)約能源還更有利各行業(yè)安全健康的發(fā)展。不僅在工業(yè)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，還是在氣象衛(wèi)星、倉庫保管等領(lǐng)域，對溫度和濕度的測量都是隨處可見的。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進(jìn)行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。 關(guān)鍵詞：倉庫機房，溫濕度傳感器，單片機 AT89S52 IIAbstract Temperatu