倉庫溫度與濕度自動控制系統(tǒng)設(shè)計

IH3605的輸出電壓較高且線性度較好，可以將IH3605的輸出信號直接接到A／D轉(zhuǎn)換器上，完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換，但為了提高精度，本系統(tǒng)還對IH3605的輸出電壓進(jìn)行放大，使?jié)穸确秶鸀?％～99％RH的變化對應(yīng)了A／D轉(zhuǎn)換器ADC0809的模擬量輸入范圍為0～5 V。
選用8路8位逐位比較式A／D轉(zhuǎn)換器ADC0809，實現(xiàn)模擬量向數(shù)字量的轉(zhuǎn)換。ADC0809采用單一電源(+5 V)供電，模擬量輸入范圍為0～5 V，轉(zhuǎn)換時間是128μs左右，不必零點和滿刻度調(diào)整。圖3為ADC0809與AT89S51接口電路。

1．3 鍵盤與顯示電路
鍵盤電路的作用主要是確定系統(tǒng)的工作狀態(tài)及設(shè)定參數(shù)，可在線設(shè)置需要的溫、濕度值以及報警的上下限值。共有以下按鍵：左移鍵、右移鍵、加1鍵、減1鍵、設(shè)定／運行鍵等。鍵盤電路接單片機P2．0～P2．4，鍵盤電路中有阻容電路組成的消抖電路用于消除按鍵的抖動帶來的干擾。
系統(tǒng)共有4個共陽極數(shù)碼管，輪流顯示溫度及濕度值、設(shè)備運行狀態(tài)、設(shè)定值等。數(shù)碼管由帶鎖存功能的芯片CD4511驅(qū)動。系統(tǒng)還有4路狀態(tài)指示燈，用于顯示系統(tǒng)工作狀態(tài)及溫、濕度超限報警。
1．4 溫、濕度控制電路
溫、濕度值輸入單片機后為進(jìn)一步提高測量精度，對信號再進(jìn)行數(shù)字濾波，此信號經(jīng)過數(shù)字濾波、標(biāo)度轉(zhuǎn)換后，一方面通過LED將溫度顯示出來；另一方面，將該溫度值與設(shè)定的溫度值進(jìn)行比較，根據(jù)其偏差值的大小按PID控制算法得到輸出控制量，從而調(diào)節(jié)環(huán)境溫度的變化。系統(tǒng)通過鍵盤輸入溫、濕度允許變化的上、下限值，在正常情況下，應(yīng)保持溫、濕度介于上、下限值之間，當(dāng)溫濕度超限時，報警燈亮，同時執(zhí)行機構(gòu)動作，直到溫度和濕度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)為止。執(zhí)行機構(gòu)包括加熱器、制冷機、加濕器等，用繼電器進(jìn)行控制。圖4為溫、濕度控制電路，繼電器J1控制加熱器，J2控制制冷機，J3控制加濕器，J4控制除濕器，繼電器由晶體管9013驅(qū)動，驅(qū)動電流為150 mA左右。VD1～VD4為續(xù)流二極管，VL1～VL4為各執(zhí)行機構(gòu)動作指示燈。當(dāng)單片機檢測到溫度值或濕度值超過預(yù)設(shè)的范圍時，單片機的P1口輸出控制信號通過三極管驅(qū)動繼電器，啟動繼電器工作，實現(xiàn)對溫度或濕度的控制。