第一章 緒論 2
1. 1 選題背景 2
第二章 設計方案 2
2. 1溫度傳感器的選擇 3
2. 2 溼度傳感器的選擇 3
2. 3 信號採集通道的選擇 3
第三章 系統總體設計 3
3．1 信號採集 4
3．1．1 溫度傳感器 4
3. 1. 2 溼度傳感器 6
3．2 信號分析與處理 9
3．2．1 A/D轉換 10
3. 2. 2單片機8051 13
3. 3 顯示與報警的設計 15
3. 3. 1 顯示電路 15
3. 3. 2 報警電路 16
第四章 軟件設計 17
第一章 緒論
1. 1 選題背景
溫溼度檢測傳統的方法是用與溼度表、毛髮溼度表、雙金屬式測量計和溼度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和溼度要求的場所進行通風、去溼和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及溼度誤差大，隨機性大，因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準確的溫溼度測量儀。
設計過程及工藝要求
一、基本功能
~ 檢測溫度、溼度
~ 顯示溫度、溼度
~ 過限報警
二、主要技術參數
~ 溫度檢測範圍 ： -30℃-+50℃
~ 測量精度 ： 0.5℃
~ 溼度檢測範圍 ： 10%-100%RH
~ 檢測精度 ： 1%RH
~ 顯示方式 ： 溫度：四位顯示 溼度：四位顯示
~ 報警方式 ： 三極管驅動的蜂鳴音報警
第二章 設計方案
當將單片機用作測控系統時，系統總要有被測信號懂得輸入通道，由計算機拾取必要的輸入信息。對於測量系統而言，如何準確獲得被測信號是其核心任務；而對測控系統來講，對被控對象狀態的測試和對控制條件的監察也是不可缺少的環節。
傳感器是實現測量與控制的首要環節，是測控系統的關鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進行準確可靠的捕捉和轉換，一切準確的測量和控制都將無法實現。工業生產過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產過程中的各種參量，使設備和系統正常運行在最佳狀態，從而保證生產的高效率和高質量。
2. 1溫度傳感器的選擇
採用AD590，它的測溫範圍在-55℃～+150℃之間，而且精度高。M檔在測溫範圍內非線形誤差爲±0.3℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會損壞。使用可靠。它只需直流電源就能工作，而且，無需進行線性校正，所以使用也非常方便，藉口也很簡單。作爲電流輸出型傳感器的一個特點是，和電壓輸出型相比，它有很強的抗外界干擾能力。AD590的測量信號可遠傳百餘米。
2. 2 溼度傳感器的選擇
測量空氣溼度的方式很多，其原理是根據某種物質從其周圍的空氣吸收水分後引起的物理或化學性質的變化，間接地獲得該物質的吸水量及周圍空氣的溼度。電容式、電阻式和溼漲式溼敏原件分別是根據其高分子材料吸溼後的介電常數、電阻率和體積隨之發生變化而進行溼度測量的。
採用HS1100/HS1101溼度傳感器。HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構成中等效於一個電容器件，其電容量隨着所測空氣溼度的增大而增大。不需校準的完全互換性，高可靠性和長期穩定性，快速響應時間，專利設計的固態聚合物結構，由頂端接觸（HS1100）和側面接觸（HS1101）兩種封裝產品，適用於線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜於製造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。
相對溼度在1%---100%RH範圍內；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大於±2%RH；響應時間小於5S；溫度係數爲0.04 pF/℃。可見精度是較高的。
2. 3 信號採集通道的選擇
在本設計系統中，溫度輸入信號爲8路的模擬信號，這就需要多通道結構。
採用多路分時的模擬量輸入通道。這種結構的模擬量通道特點爲：對ADC、S/H要求高。處理速度慢。硬件簡單，成本低。軟件比較複雜。
圖2-1多路分時的模擬量輸入通道
第三章 系統總體設計
本設計是基於單片機對數字信號的高敏感和可控性、溫溼度傳感器可以產生模擬信號，和A/D模擬數字轉換芯片的性能，我設計了以8051基本系統爲核心的一套檢測系統，其中包括A/D轉換、單片機、復位電路、溫度檢測、溼度檢測、鍵盤及顯示、報警電路、系統軟件等部分的設計。
圖3-1 系統總體框圖
本設計由信號採集、信號分析和信號處理三個部分組成的。
（一） 信號採集 由AD590、HS1100及多路開關CD4051組成；
（二） 信號分析 由A/D轉換器MC14433、單片機8051基本系統組成；
（三） 信號處理 由串行口LCD顯示器和報警系統等組成。
3．1 信號採集
3．1．1 溫度傳感器
AD590是電流型溫度傳感器，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。根據特性分擋，AD590的後綴以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用於精密溫度測量電路，其電路外形如圖3-2所示，它採用金屬殼3腳封裝，其中1腳爲電源正端V＋；2腳爲電流輸出端I0；3腳爲管殼，一般不用。集成溫度傳感器的電路符號如圖3-2所示。
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