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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑基于无线通信的实验室温湿度测控系统设计实验室环境温湿度要求 基于无线通信的试验室温湿度测控系统设计一、设计的意义传统的试验室管理中，温湿度的操纵测量还是停留在传统的玻璃棒温度计，干湿球湿度计或者双金属温湿度表、毛发湿度表等方法，而本次设计的试验室温湿度测控系统战胜了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值的误差，有提高了试验室温度和适度的检测速度和检测精度，节省了人力物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率，所以这种基于无线通信的试验室温湿度测控系统比原来的单点温度、湿度测量仪器更值得信赖、实用、准确，能更好为试验室的管理服务。随着现代科
2、技的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统操纵检测日新月益更新，单片机往往是作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，以作完善。二、设计的主要内容1、主要目标任务本课题的设计可以使学生熟悉并把握无线通信系统以及传感器信息采集模块的设计方法，并且通过对硬件电路编程可以锻炼学生的编程能力，把握单片机的编程技巧。本课题是利用无线通信技术设计试验室温湿度测控系统。 2、系统功能试验室设备需要一定的环境因子做后盾，由于仪器的正常运行，需要在适当的环境下。而试验室的计量设备主要分为长度、重量、质量、品质等测量设备，这些设备平日使
3、用频率较低，不是每天都使用，因此，对设备的合理管理成为试验室的重点。在国家标准JJF1069-2022法定计量检定机构考核规范和DI-LAC/AC01:2022检测试验室和校准试验能力机构考核规范中对于试验室中的计量设备的环境都进行了一定的要求以及规范，同时也只有在适当的环境中储存，才能进行延长这些设备的使用寿命，以及保证这些设备的测量精度。试验设备的主要检测的工程包括生物消毒、灰尘、电磁干扰、辐射、湿度、供电、温度、声级和振级等，以此来进行适应于相关仪器的技术活动。温湿度的监测在设备中直接影响着它们的使用寿命。同时试验室内外环境，如温湿度等因素会造成设备性能的不稳定，严重影响计量设备的管理值
4、得信赖性。因此，在试验室设备管理中，最为重要的就是温湿度的操纵。 本次设计该试验室温湿度测控系统，有多个温度、湿度检测点，每个检测点能够实时采集温度、湿度数据，并利用无线通信方式将采集的数据发送给主机，当超出标准时，系统能够自动操纵室内的温湿度。系统主要分为以下六个功能模块：1、主分机无线通信模块； 2、温度采集转换模块；3、湿度采集转换模块；4、温湿度升降操纵模块；5、键盘及显示模块；6、语音报警模块。操纵芯片，温度湿度采集装置，加湿除湿装置软件部分主要是操纵主操纵芯片读取温度湿度数据，并根据状况去操纵加湿除湿升温降温装置的运行与中止的。3、技术要求（1）总体设计要求1）要求选择适当的单片机
5、及其外围电路完成上面功能要求的硬件电路设计。2)针对硬件电路完成程序的编写。（2）传感器参数指标1）输入电源：DC12V10% 2）温度量程：-40C+123.8C3）度量程：0100%RH4）温度精度：0.5C5）湿度精度：3%RH（595%RH，25C）6）温度稳定性：0.1C /年7）湿度稳定性：1%RH/年8）响应时间：4s（1m/s风速）9）输出信号：RS485输出或RS232输出（3）试验室的温湿度测控的具体要求如下：1）该试验室的温湿度测控系统有多个温湿度检测点，每个检测点都能够实时采集温湿度数据。2）本试验室的温湿度允许范围是温度22 2，湿度655%RH。3）预制时显示设定的
6、温度和湿度，平日显示实际温、湿度，且均准确到0.5。4）启动后有运行指示，温度超过预制温度的5，湿度超过预制的10%RH发生报警。5）升降温湿度的时间不大于10分钟，对于升、降温湿度过程的线性没有要求。4、简要工作原理（1）无线通信系统的设计原理 传输媒质 发射设备 接收设备 无线通信系统组成框图1)信息源：提供需要传送的信息2)变换器：待传送的信息（图像、声音等）与电信号之间的相互转换3)发射机：把电信号转换成高频振荡信号并由天线发射出去4)传输媒质：信息的传送通道（自由空间）5)接收机：把高频振荡信号转换成原始电信号6)受信人：信息的最终接受者（2）温湿度传感器的工作原理温度传感器采用采用
7、AD590半导体集成温度传感器。A/D590具有较高的精度和重复性，不需辅助电源，线性好，使用便利，便于微机系统测控。被测温度信号为一路由AD590测得的代表温度的电压信号，经温度调理电路放大后使其在0-5V范围内，使其适合于A/D转换器的输入电压范围。半导体的感湿元件层由微小的网状结构形成，湿气上升时这种网状结构的导电性增加，电阻下降。反之亦反。电阻的变化被转化成了湿度的变化，从而用以测量湿度。（3）键盘显示模块的设计原理在单片机应用系统中使用的显示器主要有发光二极管显示器（LED）和液晶显示器（LCD）。采用LED作为系统的数据显示器具有价格低、性能稳定和响应速度快等特点。LED显示方式有
8、静态显示、动态显示和串口显示。为了节省系统本身的硬件资源，在这里LED的显示方式采用串行静态显示方式。利用串口可以工作在移位寄放器方式，驱动LED静态显示。这样就可以充分的利用并行口，并将并行口用到最需要的地方去，同时主程序不需要扫描显示器，使它有更多的时间处理其他事情。这种显示方法用于显示位数少、显示亮度大的地方能够达到很好的显示效果。（4）系统硬件电路设计原理可用MSC-51系列单片机来操纵，简介如下：MCS-51系列单片机是8位加强型，其主要的技术特征是为单片机配置了完善的外部并行总线和具有多级识别功能的串行通讯接口（UART），规范了功能单元的SFR操纵模式及适应操纵器特点的布尔处理系
9、统和指令系统。属于这类单片机的芯片有大量种，如8051、8031、80C51等等。由于单片机具有较高的性能比，国内MCS-51系列单片机应用最广，易于开发、使用生动、而且体积小、易于开发、抗干扰能力强，可以工作于各种恶劣的条件下，工作稳定等特点。本设计本着实用性和适用性的要求，选择AT89C51单片机作为中央处理器。也可用PIC16F877单片机来实现操纵，简介如下：PIC16F877特性：PIC16F877是由Microchip公司所生产开发的新产品，属于PICmicro系列单片微机，具有Flash program程序内存功能，可以重复烧录程序，适合教学、开发新产品等用途； 而其内建ICD(In Circuit Debug)功能，可以让使用者直接在单片机电路或产品上，进行如暂停微处理器执行、观看缓存器内容等，让使用者能快速地进行程序除错与开发。 三、课题 5
