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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 溫濕度監(jiān)控儀
- 小類：
- 機(jī)械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 該溫濕度監(jiān)控儀可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定溫度及濕度的上下限，設(shè)置范圍：溫度為0-99.9℃,濕度為0-99.9H。當(dāng)濕度低于所設(shè)下限時(shí)，蜂鳴器報(bào)警且綠色LED指示燈閃爍，水泵會(huì)自動(dòng)放水，直到濕度達(dá)到所設(shè)上限時(shí)水泵會(huì)自動(dòng)停止放水。當(dāng)溫度高于上限或者低于下限時(shí)蜂鳴器報(bào)警且紅色LED指示燈閃爍，并且啟動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)溫度。該作品只有四個(gè)控制按鈕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。
- 詳細(xì)介紹：
- 該作品以單片機(jī)AT89C52為控制核心，主要由溫濕度傳感器，顯示單元，報(bào)警裝置組成。 單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的核心，在此裝置中選擇8位微處理器AT89C52，該微處理器內(nèi)部自帶有8K的Flash內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，對(duì)系統(tǒng)開發(fā)過程中的程序編寫和調(diào)試可以提供極大的方便。與Intel MCS-51系列單片機(jī)的指令和輸出管腳相兼容。由于將多功能八位CPU和閃速存儲(chǔ)器結(jié)合在單個(gè)芯片中，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，減少了硬件開銷，節(jié)省了成本，提高了系統(tǒng)的性價(jià)比。在該系統(tǒng)的單片機(jī)模塊中，另一路由11.0592MHz晶振和電容組成的振蕩電路用于構(gòu)成系統(tǒng)時(shí)鐘。 所運(yùn)用的溫濕度傳感器是由瑞士Sensirion公司推出的SHT10單片數(shù)字溫濕度集成傳感器。該傳感器由相對(duì)濕度傳感器，溫度傳感器，校準(zhǔn)存儲(chǔ)器，14位A/D轉(zhuǎn)換器，信號(hào)放大器和I2C總線接口構(gòu)成。SHT10具備卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，露點(diǎn)值計(jì)算輸出功能，全較準(zhǔn)、數(shù)字輸出功能，免外圍電路，完全低功耗，采用表面貼片封裝或四腳互換封裝，體積微小，全自動(dòng)降能功能。校準(zhǔn)系數(shù)以程序形式存儲(chǔ)在OTP內(nèi)存中，在校正的過程中使用。兩線制的串行接口，使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡(jiǎn)單。 LCD液晶顯示屏用于顯示溫度、濕度參數(shù)。當(dāng)系統(tǒng)處于溫濕度設(shè)置狀態(tài)時(shí)，顯示用戶需要調(diào)節(jié)的溫濕度上下限值。在溫濕度檢測(cè)狀態(tài)時(shí)，顯示當(dāng)前測(cè)得的溫度、濕度值。 報(bào)警裝置是由蜂鳴器，紅綠LED燈組成。當(dāng)濕度低于所設(shè)下限時(shí)，蜂鳴器報(bào)警且綠色LED指示燈閃爍，水泵會(huì)自動(dòng)放水，直到濕度達(dá)到所設(shè)上限時(shí)水泵會(huì)自動(dòng)停止放水。當(dāng)溫度高于上限或者低于下限時(shí)蜂鳴器報(bào)警且紅色LED指示燈閃爍，并且啟動(dòng)溫度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)溫度。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 本系統(tǒng)以單片機(jī)AT89C52為控制核心，主要由溫濕度傳感器，報(bào)警裝置等組成。 以數(shù)字式溫濕度傳感器SHT10作為溫濕度檢測(cè)元件直接測(cè)量溫濕度，將采集到的信號(hào)分別送入單片機(jī)，由單片機(jī)將檢測(cè)到的模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，顯示于LCD顯示器上。并可根據(jù)實(shí)際需要使用鍵盤輸入溫、濕度上下限值，由報(bào)警裝置完成溫濕度超限報(bào)警功能并自動(dòng)控制電磁閥開關(guān)已達(dá)到對(duì)溫濕度的調(diào)節(jié)功能。該系統(tǒng)靈活，易于操作，可靠性高，將會(huì)有非常廣闊的開發(fā)前景。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 本設(shè)計(jì)從溫濕度檢測(cè)電路、輸出控制電路、鍵盤及LCD顯示電路的設(shè)計(jì)等幾個(gè)方面出發(fā)，詳細(xì)研究和設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的各個(gè)部分內(nèi)容，設(shè)計(jì)了單片機(jī)及其外圍電路，并結(jié)合一套完整的程序算法給出了一套溫濕度測(cè)控系統(tǒng)軟硬件解決方案。系統(tǒng)通過溫濕度檢測(cè)電路檢測(cè)室內(nèi)溫濕度變化，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換送給單片機(jī)處理，通過鍵盤設(shè)定上限溫度和下限溫度，當(dāng)濕度低于設(shè)定的溫度下限值時(shí)，啟動(dòng)水泵加濕，當(dāng)濕溫度高于設(shè)定的溫度上限值時(shí)，停止加濕，實(shí)現(xiàn)了溫濕度測(cè)控的自動(dòng)化。采用的SHT10測(cè)量元件大大簡(jiǎn)化了軟硬件的設(shè)計(jì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單調(diào)試方便，性價(jià)比高。而且由于SHT10的極好性能特點(diǎn)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和測(cè)量精密度。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2010年12月，獲學(xué)院第三屆學(xué)生科技作品競(jìng)賽設(shè)計(jì)類一等獎(jiǎng)。 2011年3月作品相關(guān)論文于校學(xué)報(bào)發(fā)表。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實(shí)物，現(xiàn)場(chǎng)演示，錄像，圖片
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 一、該產(chǎn)品可推廣應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)中，如實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)塑料大棚內(nèi)的溫濕度，更好的服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。 二、作為一個(gè)可獨(dú)立工作的子系統(tǒng)，嵌入于工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中。 三、可運(yùn)用于家庭中。可在主人外出時(shí)自動(dòng)澆花或自動(dòng)增加室內(nèi)濕度（只需將水泵頭改為霧狀噴頭即可）。 四、服務(wù)于社會(huì)生活的其他方面：如利用其溫濕度監(jiān)測(cè)的特性，將其應(yīng)用于氣象觀測(cè)站，定期采集。
同類課題研究水平概述
- 隨著微型計(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，溫度和濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展。我國(guó)近年引進(jìn)了多達(dá)16個(gè)國(guó)家和地區(qū)的環(huán)境控制系統(tǒng)，對(duì)吸收國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、推動(dòng)溫度濕度自動(dòng)檢測(cè)產(chǎn)生了積極的作用，但多因能耗過大，造價(jià)高，品種未能配套，沒有達(dá)到預(yù)期效果。中國(guó)的環(huán)境綜合控制系統(tǒng)必須走適合中國(guó)國(guó)情的發(fā)展道路，在引進(jìn)、消化、吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理的基礎(chǔ)上，進(jìn)行總結(jié)提高、集成創(chuàng)新、超前示范，既開發(fā)適宜我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，又能滿足不同氣候條件，接近或達(dá)到世界先進(jìn)水平的智能化溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)已用于控制溫濕度環(huán)境。控制系統(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設(shè)備、傳感器等組成。先編制出溫濕度最優(yōu)環(huán)境條件的管理程序表，存儲(chǔ)于電子計(jì)算機(jī)的記憶裝置中，電子計(jì)算機(jī)根據(jù)程序表確認(rèn)、修正各參數(shù)，并給終端控制系統(tǒng)指令。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)環(huán)境調(diào)節(jié)。該種系統(tǒng)可以達(dá)到自動(dòng)控制降溫、除濕、通風(fēng)。根據(jù)需要，通過鍵盤將信息輸入中央管理室，根據(jù)情況可隨時(shí)調(diào)節(jié)倉庫 溫度。隨著科技的進(jìn)步，許多新技術(shù)和新工藝被應(yīng)用到濕度測(cè)量領(lǐng)域中。目前，國(guó)內(nèi)外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能濕度傳感器，SHT11/15 型智能化濕度傳感器系統(tǒng)測(cè)量相對(duì)濕度的范圍是 0～100％，分辨力達(dá) 0.03％RH，最高精度為±2％RH。測(cè)量露點(diǎn)的精度＜±1℃。在測(cè)量濕度時(shí)A/D 轉(zhuǎn)換器的位數(shù)分別可達(dá)12位、14位。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。SHT11/15的產(chǎn)品互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，不需要外部元件，適配各種單片機(jī)，可廣泛用于醫(yī)療設(shè)備及溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。
