【正文】 模擬開(kāi)頭、地址鎖存與譯碼器、8位 A/D轉(zhuǎn)換器和三態(tài)輸出鎖存緩沖器組成。本文采用的轉(zhuǎn)換器是：ATC0809轉(zhuǎn)換器。隨著紅外技術(shù)的發(fā)展，輻射測(cè)溫逐漸由可見(jiàn)光向紅外線擴(kuò)展，700℃以下直至常溫都已采用，且分辨率很高。 非接觸測(cè)溫優(yōu)點(diǎn)：測(cè)量上限不受感溫元件耐溫程度的限制，因而對(duì)最高可測(cè)溫度原則上沒(méi)有限制。最常用的非接觸式測(cè)溫儀表基于黑體輻射的基本定律，稱為輻射測(cè)溫儀表。非接觸式溫度傳感器的敏感元件與被測(cè)對(duì)象互不接觸，又稱非接觸式測(cè)溫儀表。低溫溫度計(jì)要求感溫元件體積小、準(zhǔn)確度高、復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性好。在日常生活中人們也常常使用這些溫度計(jì)。但對(duì)于運(yùn)動(dòng)體、小目標(biāo)或熱容量很小的對(duì)象則會(huì)產(chǎn)生較大的測(cè)量誤差，常用的溫度計(jì)有雙金屬溫度計(jì)、玻璃液體溫度計(jì)、壓力式溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻和溫差電偶等。一般測(cè)量精度較高。接觸式溫度傳感器的檢測(cè)部分與被測(cè)對(duì)象有良好的接觸，又稱溫度計(jì)。 溫度傳感器有四種主要類型：熱電偶、熱敏電阻、電阻溫度檢測(cè)器(RTD)和IC溫度傳感器。也由于制作熱電偶的金屬材料具有很好的延展性，這種細(xì)微的測(cè)溫元件有極高的響應(yīng)速度，可以測(cè)量快速變化的過(guò)程。熱電偶傳感器有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺陷，它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，因此不適合測(cè)量微小的溫度變化。熱電偶的靈敏度是指加熱點(diǎn)溫度變化1℃時(shí)，輸出電位差的變化量。由于它必須有兩種不同材質(zhì)的導(dǎo)體，所以稱之為“熱電偶”。這個(gè)電位差的數(shù)值與不加熱部位測(cè)量點(diǎn)的溫度有關(guān)，和這兩種導(dǎo)體的材質(zhì)有關(guān)。與之相應(yīng)，根據(jù)波與物質(zhì)的相互作用規(guī)律，相繼開(kāi)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(kāi)始利用溫度進(jìn)行測(cè)量。溫度傳感器是最早開(kāi)發(fā)，應(yīng)用最廣的一類傳感器。 平衡相對(duì)濕度（ERH）： 是指吸濕物質(zhì)與周圍環(huán)境水汽交換達(dá)到平衡時(shí)的相對(duì)濕度。在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度下，濕空氣中水汽所占有的體積與其總體積之比，該值與壓力和溫度無(wú)關(guān)。飽和水汽壓（Ew）：在特定溫度下，水汽達(dá)到飽和時(shí)的最大壓力。 混合比的另一種表示方法為，是以“百萬(wàn)分之一為計(jì)算單位表示的水汽與其共存的干空氣的質(zhì)量之比值，在數(shù)值上。 水汽含量（Q）：也稱之為比濕，指濕空氣中的水汽質(zhì)量與濕空氣的總質(zhì)量之比。定義為濕空氣中的水汽質(zhì)量與濕空氣的總體積之比。在0℃以下，霜點(diǎn)總是比露點(diǎn)高一點(diǎn)。露點(diǎn)溫度越低，濕空氣就越為干燥，結(jié)露的可能性就小。 溫度的相關(guān)概念濕度概念 ：相對(duì)濕度（%RH）：給定的濕空氣中，水汽分壓與同一溫度（T）和壓力（P）下純水表面的飽和水汽壓之比，用百分?jǐn)?shù)表示。同時(shí)，也對(duì)產(chǎn)品提出新的要求，這給產(chǎn)品帶來(lái)了新的機(jī)遇，推動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)不斷向新的高度發(fā)展。利用飽和鹽溶液作標(biāo)定，也可使用名牌產(chǎn)品作比對(duì)檢測(cè)，產(chǎn)品還應(yīng)進(jìn)行長(zhǎng)期使用過(guò)程中的長(zhǎng)期標(biāo)定才能較全面地判斷濕度傳感器的質(zhì)量。(3) 對(duì)產(chǎn)品在高溫狀態(tài)和低溫狀態(tài)（根據(jù)說(shuō)明書(shū)標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行測(cè)試，并恢復(fù)到正常狀態(tài)下檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)前的記錄作比較，考查產(chǎn)品的溫度適應(yīng)性，并觀察產(chǎn)品的一致性情況。若進(jìn)一步檢測(cè)，可在24h內(nèi)間隔一段時(shí)間記錄，一天內(nèi)一般都有高、中、低3種濕度和溫度情況，可以較全面地觀察產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性，包括溫度補(bǔ)償特性。對(duì)濕度傳感器性能作初步判斷的幾種方法 在濕度傳感器實(shí)際標(biāo)定困難的情況下，可以通過(guò)一些簡(jiǎn)便的方法進(jìn)行濕度傳感器性能判斷與檢查。(5) 濕度校正 校正濕度要比校正溫度困難得多。必須是交流電供電。多數(shù)濕敏元件難以在40℃以上正常工作。采用單片機(jī)軟件補(bǔ)償，或無(wú)溫度補(bǔ)償?shù)臐穸葌鞲衅魇潜ＷC不了全溫范圍的精度的，濕度傳感器溫漂曲線的線性化直接影響到補(bǔ)償?shù)男Ч?，非線性的溫漂往往補(bǔ)償不出較好的效果，只有采用硬件溫度跟隨性補(bǔ)償才會(huì)獲得真實(shí)的補(bǔ)償效果。(2) 濕度傳感器的溫度系數(shù) 濕敏元件除對(duì)環(huán)境濕度敏感外，對(duì)溫度亦十分敏感，~%RH/℃范圍內(nèi)，而且有的濕敏元件在不同的相對(duì)濕度下，其溫度系數(shù)又有差別。在實(shí)際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時(shí)間一長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器的精度水平要結(jié)合其長(zhǎng)期穩(wěn)定性去判斷，一般說(shuō)來(lái)，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(wèn)題，年漂移量控制在1%RH水平的產(chǎn)品很少，一般都在177。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（20℃177。5%RH，達(dá)不到這個(gè)水平很難作為計(jì)量器具使用，濕度傳感器要達(dá)到177。濕(1) 精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到177?？諝庵械乃羝接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。露點(diǎn)在0℃以下結(jié)冰時(shí)即為霜點(diǎn)（Frost Point）。 露點(diǎn)（Dew Point） 溫度較高的氣體其所含水蒸氣也較多,將此氣冷卻后,其所含水蒸氣的量即使不發(fā)生變化,相對(duì)濕度增加,當(dāng)達(dá)到一定溫度時(shí)相對(duì)rh達(dá)到100%飽和,此時(shí),繼續(xù)進(jìn)行冷卻的話,其中一部分的水蒸氣將凝聚成露。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（esw）。通常在工作和生活中我們使用的濕度即為相對(duì)濕度。表示∶rh=e/es100%。D為容積基準(zhǔn)。) 絕對(duì)濕度（Absolute humidity） 單位體積（1m3）的氣體中含有水蒸氣的質(zhì)量（g）。濕度計(jì)測(cè)的歷史可以追溯到中國(guó)的天秤型(公元前179年)為最早的濕度計(jì)測(cè)?？傃灾礆怏w中(通常為空氣中)所含水蒸氣量(水蒸氣壓)。第二章 糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí) 溫濕度檢測(cè)技術(shù)溫濕度檢測(cè)技術(shù)：溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，用于特定環(huán)境（或設(shè)備）溫度、濕度、信息的采集和顯示，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將采集信息實(shí)時(shí)傳送到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)；系統(tǒng)能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)異常數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)發(fā)送報(bào)警信息；應(yīng)用場(chǎng)景：* 實(shí)驗(yàn)室環(huán)境監(jiān)測(cè)* 糧倉(cāng)溫室度檢測(cè)* 設(shè)備（冰箱、冰柜、培養(yǎng)箱、烘烤箱等）溫度監(jiān)測(cè)* 樣品存儲(chǔ)環(huán)境 濕度的相關(guān)概念濕度概念：在計(jì)量法中規(guī)定,濕度定義為“物象狀態(tài)的量”。 預(yù)期結(jié)果根據(jù)設(shè)計(jì)方案及思路，預(yù)測(cè)出現(xiàn)的設(shè)計(jì)結(jié)果，當(dāng)系統(tǒng)完好的設(shè)計(jì)完后，連接所有的硬件設(shè)備，運(yùn)行相應(yīng)的軟件設(shè)備放在某個(gè)采集點(diǎn)的溫濕度傳感器會(huì)感應(yīng)測(cè)出相應(yīng)的模擬溫濕度值，經(jīng)過(guò)放大器的放大再經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)化器，轉(zhuǎn)換成成單片機(jī)可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，信號(hào)經(jīng)編譯連接傳到個(gè)軟件測(cè)試模塊就可以看到相應(yīng)的結(jié)果。（二）系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)：◆測(cè)控模塊：檢測(cè)各分機(jī)所在糧倉(cāng)的溫濕度數(shù)據(jù)◆顯示模塊：溫度采用四位顯示，濕度也采用四位顯示，使測(cè)量結(jié)果更直觀，便于管理人員做出決策。 ◆溫度傳感器 ：由計(jì)算機(jī)采集“電壓時(shí)間”的數(shù)據(jù)，以發(fā)揮其實(shí)時(shí)和準(zhǔn)確的特點(diǎn)。ATC0809是低價(jià)格8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器，它的特點(diǎn)是：可直接與微處理器相連，不需另加接口邏輯，具有鎖存控制的8路模擬開(kāi)關(guān)，可以輸入8個(gè)模擬信號(hào)。在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，單片機(jī)的P0口用于LED顯示，、P2接溫濕度傳感器，P3連接蜂鳴報(bào)警器和發(fā)光二極管等。通過(guò)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的核心單片機(jī)部分的設(shè)計(jì)，達(dá)到優(yōu)化控制溫濕度的目標(biāo)。如此循環(huán)不斷，使溫濕度值與設(shè)定值保持一致。 本文的設(shè)計(jì)思路及預(yù)期結(jié)果 本文的設(shè)計(jì)思路充分考慮氣候、環(huán)境因素對(duì)糧食的影響，并根據(jù)糧倉(cāng)內(nèi)糧食保持正常狀態(tài)所需的溫度和濕度設(shè)計(jì)出溫濕度參考值預(yù)先存儲(chǔ)于單片機(jī)中。正目前,糧庫(kù)中的溫濕度檢測(cè),基本上是人工檢測(cè),勞動(dòng)強(qiáng)度大,繁瑣,由于檢測(cè)報(bào)警不及時(shí),造成庫(kù)儲(chǔ)糧食損失的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生,于是,設(shè)計(jì)并研制性能價(jià)格比較高的糧庫(kù)溫濕度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)迫在眉睫。國(guó)家為糧食儲(chǔ)藏每年支付很高的費(fèi)用，主要是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)設(shè)備成本較高，管理方式不夠先進(jìn)，于是溫濕度智能監(jiān)控系統(tǒng)的研究與應(yīng)用也日益迫切。每到糧食收獲季節(jié)各糧倉(cāng)的糧食收購(gòu)及糧情檢測(cè)工作壓力巨大，如何進(jìn)行糧食的現(xiàn)代化管理也是每一個(gè)儲(chǔ)庫(kù)點(diǎn)的重中之重，若管理不當(dāng)，糧食發(fā)霉或生蟲(chóng)會(huì)造成極大浪費(fèi)。溫度和濕度的檢測(cè)與控制對(duì)防止糧食霉變有著重要的意義，討論糧堆溫度和濕度變化的主要原因以及糧食倉(cāng)庫(kù)中溫度和濕度的允許變化范圍。國(guó)家為糧食儲(chǔ)藏每年支付很高的費(fèi)用，主要是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)設(shè)備成本較高，管理方式不夠先進(jìn)。DS1624還增加了存儲(chǔ)功能，利用芯片內(nèi)部256字節(jié)的存儲(chǔ)器，可存儲(chǔ)用戶的短信息。（3） 增加測(cè)試功能新型智能濕度傳感器的測(cè)試功能也在不斷增強(qiáng)[5]。利用降低分辨力的方法可以提高測(cè)量速率，減小芯片的功耗。1℃。2％RH。HIH－3610芯片上有一層起保護(hù)作用的亞硝酸鹽鈍化層，在安裝過(guò)程中不易損壞。Honeywell公司生產(chǎn)的HIH－3610型濕度傳感器，能在高溫，有化學(xué)液體或氣體的環(huán)境下正常工作，例如可以測(cè)量含有氨、苯、甲醛等有害氣體的雞棚或豬舍中的相對(duì)濕度。該項(xiàng)技術(shù)亦稱“Sensmitter”，它代表傳感器（sensor）與變送器（transmitter）的有機(jī)結(jié)合。例如，瑞士Sensiron公司采用CMOSens（CemoSens）專利技術(shù)為高精度濕度傳感器系統(tǒng)設(shè)置精度。根據(jù)需要，通過(guò)鍵盤(pán)將信息輸入中央管理室，根據(jù)情況可隨時(shí)調(diào)節(jié)倉(cāng)庫(kù)溫度。終端控制設(shè)備向中央控制裝置輸送檢測(cè)信息，根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號(hào)，使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)糧食倉(cāng)庫(kù)的環(huán)境調(diào)節(jié)?？刂葡到y(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設(shè)備、傳感器等組成。在專用品種、綜合配套技術(shù)、貯運(yùn)營(yíng)銷上，應(yīng)該研制具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。我國(guó)近年引進(jìn)了多達(dá)16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的倉(cāng)庫(kù)環(huán)境控制系統(tǒng)，對(duì)吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、 推動(dòng)倉(cāng)庫(kù)溫度濕度自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)生了積極的作用，但多因能耗過(guò)大，造價(jià)高，品種未能配套，未能達(dá)到很好的效果。從儲(chǔ)糧管理來(lái)說(shuō)，濕度抑制微生物的生長(zhǎng)比溫度更有意義。分析表明，我國(guó)江南5～9月有利于發(fā)生霉變的頻率為34%，即夏季約有三分之一的時(shí)間，其溫、濕度及空氣中水汽含量搭配得當(dāng)，易導(dǎo)致庫(kù)房?jī)?nèi)大部分倉(cāng)儲(chǔ)物品霉變，尤其在8倆月，溫濕度條件有利于物品發(fā)生霉變的頻率達(dá)60%以上，而在其它時(shí)段均在20%以下。 當(dāng)糧庫(kù)溫度在20℃~35℃、相對(duì)濕度≥85%時(shí)，糧食就易發(fā)生霉變?？販貎?chǔ)糧能保持糧食較好的品質(zhì)，是目前比較先進(jìn)的一種安全、經(jīng)濟(jì)、綠色的儲(chǔ)糧技術(shù)，已成為當(dāng)今科學(xué)儲(chǔ)糧技術(shù)發(fā)展的新方向。由于糧庫(kù)占地面積大，糧倉(cāng)分散，倉(cāng)內(nèi)溫度測(cè)試點(diǎn)多，因而人工監(jiān)測(cè)工作量大，效率低，檢測(cè)周期長(zhǎng)，容易漏檢，而且測(cè)量器件損壞率高，測(cè)試精度難以保證[2]。我國(guó)是一個(gè)人口眾多的大國(guó), 科學(xué)儲(chǔ)糧是保障人民糧食供應(yīng), 促進(jìn)社會(huì)安定的大事, 糧倉(cāng)溫度的監(jiān)測(cè)在科學(xué)儲(chǔ)糧中占有重要地位[1]。單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。由于大型糧庫(kù)分布廣、儲(chǔ)量大，糧庫(kù)的管理和監(jiān)測(cè)難度大，基于糧庫(kù)糧情檢測(cè)系統(tǒng)上的計(jì)算機(jī)管理軟件的設(shè)計(jì)，由每個(gè)糧倉(cāng)中配置的下位機(jī)將糧情數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線數(shù)傳模塊發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)將下位機(jī)的數(shù)據(jù)以曲線和表格的形式表示出來(lái)，清晰直觀地顯示出各倉(cāng)內(nèi)溫濕度狀況，由上位機(jī)對(duì)糧倉(cāng)進(jìn)行監(jiān)視，管理人員在