便攜式溫濕度檢測儀的研制

　　前言

　　導彈庫房對溫濕度有非常嚴格的要求。溫濕度集散控制技術通常是利用溫濕度傳感器采集信號，然后將模擬信號進行A/D變換，傳送給微處理器(下位機)進行處理、運算，最后下位機將運算結果上傳給控制中心(上位機)，并由控制中心控制驅(qū)動除濕機、空調(diào)機等設備進行自動控溫控濕，以達到最終控溫控濕精度要求。本文介紹了一種通用型溫濕度檢測儀，它運用80C52單片機和A/D、X5045(帶 EEPROM的看門狗)芯片，具有造價低、性能穩(wěn)定、控制精度高，使用靈活操作簡便等特點，即可獨立作為一般的溫濕度測量儀表使用，也可多臺聯(lián)網(wǎng)，配合PC機作為一套集數(shù)據(jù)采集、控制和存儲為一體的高性能的溫濕度控制系統(tǒng)使用。

　　系統(tǒng)設計

　　本儀器以單片機為核心，整個硬件系統(tǒng)(圖1)分為以下幾個模塊：溫濕度模擬信號采集調(diào)理，模/數(shù)轉換，顯示，鍵盤，控制輸出，通信接口及中央處理模塊。該儀器的工作流程是：由溫濕度傳感器采集環(huán)境的溫濕度參數(shù)，將通過溫濕度調(diào)理電路后的溫濕度參量輸入模/數(shù)轉換模塊，實現(xiàn)模擬量到數(shù)字量的轉換，轉換后的數(shù)字量送入微處理器AT89C52，進行進一步處理。鍵盤部分實現(xiàn)測控儀工作溫濕度范圍的設置。串口通信實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳以及測控儀聯(lián)網(wǎng)工作時的相互通信。

　　溫濕度模擬信號采集

　　溫濕度傳感器對環(huán)境的實際溫濕度值進行采集轉換，并以微弱的電信號形式輸入，這種電信號需經(jīng)多級放大調(diào)理才可能進行高精度A/D轉換，具有多級放大的溫濕度模擬量采集調(diào)理電路分別如圖2和圖3所示，調(diào)理之后的溫濕度值分別有0～5V和0～10V兩種標準輸出電壓，以增強其適用性能。

　　A/D轉換

　　A/D轉換采用TLC2543芯片，它具有12位的分辨率，提供的最大采樣率為66k Sample/s，具有高速轉換能力和通用的控制能力。片內(nèi)的14通道多路器可以選擇11個輸入中的任何一個或3個內(nèi)部自測試電壓中的一個，采樣-保持是自動的。它可以通過一個串行的3態(tài)輸出端(DATA OUT)與主處理器或其它外圍的串行口通訊，輸出轉換結果。TLC2543的8位控制字數(shù)高4位(D7~D4)決定溫濕度轉換通道號，低 4位決定輸出數(shù)據(jù)長度及格式。