專利名稱：溫濕度控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及環(huán)境參數(shù)控制領(lǐng)域，且特別涉及一種溫濕度控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
環(huán)境條件中的溫濕度指標是許多工作場合的重要參數(shù)，不論是倉庫管理、 圖書保存還是工業(yè)測量與計量4企定，都需要符合操作規(guī)定的溫濕度環(huán)境條件。 針對這一情況，研制可靠且實用的溫濕度控制系統(tǒng)顯得非常重要。溫濕度控制 系統(tǒng)是大型庫房安全管理的重要保障，它采用傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)和現(xiàn)代 通信技術(shù)，對大型庫房的空調(diào)、降濕、電力、給排水、防火、防盜等設(shè)備綜合 情況實現(xiàn)自動化管理，具有安全保護、運行監(jiān)控和管理等功能，以確保庫房設(shè)
備和物質(zhì)的安全。溫濕度控制系統(tǒng)依托現(xiàn)代傳感技術(shù)的優(yōu)勢，通過智能巡檢、I/O
接口板、數(shù)字溫濕度傳感器等現(xiàn)代電子產(chǎn)品，實現(xiàn)實時采集數(shù)據(jù)，并以通訊協(xié) 議方式，實現(xiàn)遠程數(shù)據(jù)傳輸、存儲和在線調(diào)試、實時監(jiān)控、快速診斷等功能， 是進行自動監(jiān)控的一種智能、高效系統(tǒng)?，F(xiàn)有的溫濕度控制系統(tǒng)高端產(chǎn)品雖然 測量精度較高，但是這種系統(tǒng)價格較高，而低端產(chǎn)品又缺乏分布式控制，無法 實現(xiàn)多點監(jiān)測。

實用新型內(nèi)容
本實用新型提出一種溫濕度控制系統(tǒng)，其能夠進行環(huán)境溫濕度的監(jiān)測，檢 測精度高，工作可靠，操作筒單且具有極高的性價比。
為了達到上述目的，本實用新型提出一種溫濕度控制系統(tǒng)，其包括 溫濕度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境溫濕度；
單片機，連接于所述溫濕度傳感器，所述單片機用于接收及處理所述溫濕 度傳感器的溫濕度數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)；
顯示模塊，連接于所述單片機，所述顯示模塊用于顯示所述溫濕度數(shù)椐。進一步的，所述溫濕度傳感器為SHT15單芯片傳感器，其包括電容式聚合 體測濕元件和能隙式測溫元件，并連接有A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路。 進一步的，所述單片機為AT89S52芯片。
進一步的，所述單片機包括閃存，隨機存取存儲器，I/O 口線，看門狗定 時器，數(shù)據(jù)指針，定時器和計數(shù)器，6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi) 晶振及時鐘電路。
進一步的，該系統(tǒng)包括時鐘芯片連接于所述單片機。
進一步的，所述時鐘芯片為DS1302芯片。
進一步的，所述顯示模塊為LED發(fā)光顯示模塊。
進一步的，該系統(tǒng)通過總線連接于上位機，其中所述總線為CAN總線。 進一步的，所述CAN總線包括CAN控制器和CAN收發(fā)器。 本實用新型提出的溫濕度控制系統(tǒng)，通過對環(huán)境中的溫濕度做到實時檢測 并通信至上位機，能直觀地了解各個倉庫、各個現(xiàn)場智能節(jié)點實際溫濕度情況， 另外可以根據(jù)實際情況即時調(diào)節(jié)上下限參數(shù)，使應(yīng)用更加靈活；另外，特別添 加了時間顯示功能，這樣平時一個檢測點可作為一個電子日歷使用，增加了實 用性。本實用新型檢測精度高，工作可靠，且具有極高的性價比。適用于生產(chǎn)、 倉儲、物流等各類企業(yè)，具有投入成本不高，操作簡單，實用性強等優(yōu)點。能 使管理者實時了解、掌握多個倉庫、多個現(xiàn)場智能節(jié)點的實際情況，并能遠程 監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境、預(yù)設(shè)倉庫溫濕度參數(shù)，增加倉庫環(huán)境設(shè)置的靈活性和智能性， 可以避免因為環(huán)境變化引起的意外發(fā)生，增加倉庫的安全性，確保產(chǎn)品質(zhì)量和 企業(yè)的經(jīng)濟效益。


圖1所示為本實用新型4交佳實施例的功能結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2所示為本實用新型較佳實施例的溫濕度檢測原理圖。
具體實施方式
為了更了解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實施例并配合所附圖式說明 如下。本實用新型提出一種溫濕度控制系統(tǒng)，其能夠進行環(huán)境溫濕度的監(jiān)測，檢 測精度高，工作可靠，操作簡單且具有極高的性價比。
請參考圖1,圖1所示為本實用新型豐支佳實施例的功能結(jié)構(gòu)示意圖。本實用
新型提出的溫濕度控制系統(tǒng)，其包括溫濕度傳感器100,用于感應(yīng)環(huán)境溫濕度； 單片機200，連接于所迷溫濕度傳感器100，所述單片機200用于接收及處理所 述溫濕度傳感器IOO的溫濕度數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)；顯示模塊300,連接于所述單片 機200，所述顯示模塊200用于顯示所述溫濕度數(shù)據(jù)。此外，該系統(tǒng)包括時鐘芯 片400連接于所述單片機200,并且該系統(tǒng)通過總線500連接于上位機600,其 中所述總線500為CAN總線。
對于溫濕度傳感器100而言，本系統(tǒng)釆用數(shù)字溫濕度傳感器，SHT15單芯 片傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專利的 工業(yè)COMS過程微加工技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。 傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個14位 的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫連接。因此，該產(chǎn)品具 有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比高等優(yōu)點。每個SHT15傳感器 都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi) 存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。兩線制串行 接口和內(nèi)部基準電壓，使系統(tǒng)集成變得筒易快捷。超小的體積、極低的功耗，
使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品提供表面貼片 LCC (無鉛芯片)或4針單排引腳封裝。
單片機200選用ATMEL公司的AT89S52芯片作為核心器件，AT89S52是 一種低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash (閃存) 存儲器。AT89S52具有以下標準功能汰字節(jié)Flash, 256字節(jié)RAM, 32位 I/O 口線，看門狗定時器，2個數(shù)據(jù)指針，三個16位定時器/計數(shù)器， 一個6向 量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。另外，AT89S52可降 至OHz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止 工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬 件復(fù)位為止。對于顯示模塊300，是通過時鐘芯片400即DS1302芯片將時間傳送到單片 機200上再通過LED顯示出來。DS1302內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜 態(tài)RAM。通過簡單的串行接口與單片機進行通信，實時時鐘/日歷電路提供秒分 時、日月年的信息，每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整。時鐘操作可通過 AM/PM指示決定采用24或12小時格式。DS1302與單片機之間能簡單地采用 同步串行的方式進行通信，^f又需用到三個口線(l)RES復(fù)位；(2)1/0數(shù)據(jù)線； (3) SCLK。串行時鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組 方式。C系列中文模塊可以顯示字母、數(shù)字符號、中文字型及圖形，具有繪圖及 文字畫面混合顯示功能。提供三種控制接口，分別是8位微處理器接口， 4位微 處理器接口及串行接口 (OCMJ4X16A/B無串行接口)。工作電壓在4.5-5.5V 范圍內(nèi)。
對于時鐘顯示利用AT89S52單片機200的兩個I/O 口通過時鐘芯片400 即DS1302芯片的RES、 SCLK引腳控制單片機200的另外I/O 口向時鐘芯片400 的I/O引腳讀出或?qū)懭霑r間，然后單片機200將讀出的時間通過P2傳送到顯示 模塊300即LED,在數(shù)碼管上顯示出時間。
對于溫濕度數(shù)據(jù)顯示利用單片機200串口實現(xiàn)顯示傳感器100測得數(shù)據(jù)， 用6個74LS164作為8位LED的斷碼輸出口 ，單片機的P3.3作為TXD引腳同 步移動脈沖輸出控制線，P3.3-0時，與門輸出為O,禁止同步移位脈沖輸出。這 種靜態(tài)顯示方式的優(yōu)點是亮度大，很容易做到不閃爍，且CPU不必頻繁的為顯 示服務(wù)，因而主程序可不必掃描顯示器，從而使單片機200有更多的時間處理 其他事務(wù)。
對于總線500部分，智能監(jiān)測儀的硬件電路主要有CAN總線通信控制器與微 處理器之間的接口電路，以及CAN總線收發(fā)器與物理總線之間的接口電路設(shè)計。 硬件包括AT89S52, CAN控制器SJA1000和CAN收發(fā)器82C250組成。
CAN通信協(xié)議的實現(xiàn)，包括各種幀的組織和發(fā)送，都集成在了 CAN總線 通信控制器SJA1000內(nèi)部電路中實現(xiàn)。CAN總線節(jié)點的通信程序主要包括3個 部分，即CAN初始化、數(shù)據(jù)的發(fā)送和數(shù)據(jù)的接受。CAN節(jié)點初始化程序的主 要任務(wù)是對總線通信控制器SJA1000進行合適的配置，以滿足系統(tǒng)的運行的要 求。完成對CAN節(jié)點的初始化后，便可通過CAN的通信控制器SJA1000向物理總線發(fā)送和接受數(shù)據(jù)。此通信是通過中斷方式來實現(xiàn)的。
本系統(tǒng)首先利用SHT15數(shù)字溫濕度傳感器100分別將溫濕度數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)經(jīng) 補償、校正)輸出到單片機200，單片機200根據(jù)所得到的數(shù)據(jù)，利用軟件編程 獲得判斷溫濕度是否在預(yù)設(shè)范圍之內(nèi)，若不在范圍之中再利用單片機200發(fā)出 控制信號并自動報警。同時利用CAN總線500進行上、下位機之間的通信，便 于在上位機600對各個倉庫各個節(jié)點進行監(jiān)控。另外分別在上位機600與現(xiàn)場 智能節(jié)點處設(shè)置一個實時顯示功能，并都能夠?qū)︻A(yù)設(shè)參數(shù)進行設(shè)定和修改。
再請參考圖2，圖2所示為本實用新型較佳實施例的溫濕度檢測原理圖。本 系統(tǒng)用一組"啟動傳輸，，時序，來表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟?。它包括當SCK時 鐘高電平時DATA翻轉(zhuǎn)為低電平，緊接著SCK變?yōu)榈碗娖?，隨后是在SCK時 鐘高電平時DATA翻轉(zhuǎn)為高電平。后續(xù)命令包含三個地址位，和五個命令位。 SHT15會以下述方式表示已正確地接收到指令在第8個SCK時鐘的下降沿之 后，將DATA下拉為低電平(ACK位)。在第9個SCK時鐘的下降沿之后，釋 放DATA (恢復(fù)高電平)。
發(fā)布一組測量命令('00000101，表示相對濕度RH， 'ooooooir表示溫度 T)后，控制器要等待測量結(jié)束。這個過程需要大約11/55/210ms，分別對應(yīng) 8/12/14bit測量。確切的時間隨內(nèi)部晶振速度，最多有±15%變化。SHT15通過 下拉DATA至低電平并進入空閑模式，表示測量的結(jié)束?？刂破髟谠俅斡|發(fā)SCK 時鐘前，必須等待這個"數(shù)據(jù)備妥，，信號來讀出數(shù)據(jù)。檢測數(shù)據(jù)可以先被存儲， 這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)在需要時再讀出數(shù)據(jù)。接著傳輸2個字節(jié)的 測量數(shù)據(jù)和1個字節(jié)的CRC奇偶校驗。單片機需要通過下拉DATA為低電平， 以確認每個字節(jié)。所有的數(shù)據(jù)從MSB開始，右值有效(例如對于12bit數(shù)據(jù)， 從第5個SCK時鐘起算作MSB;而對于8bit數(shù)據(jù)，首字節(jié)則無意義)。用CRC 數(shù)據(jù)的確認位，表明通訊結(jié)束。如杲不使用CRC-8校驗，控制器可以在測量值 LSB后，通過保持確認位SCK高電平，來中止通訊。在測量和通訊結(jié)束后，SHTxx 自動轉(zhuǎn)入休眠模式。
若數(shù)據(jù)在預(yù)設(shè)范圍，則繼續(xù)運行檢測程序；反之則從單片機1/0 口輸出一個 蜂鳴器報警信號，這時蜂鳴器將持續(xù)發(fā)出80分貝以上的報警聲，并繼續(xù)檢測等 待室內(nèi)指標的改善或收到人為按下的停止報警按鍵的信號。綜上所述，本實用新型提出的溫濕度控制系統(tǒng)，通過對環(huán)境中的溫濕度做 到實時檢測并通信至上位機，能直觀地對了解各個倉庫、各個現(xiàn)場智能節(jié)點實
際情況，另外可以根據(jù)實際情況即時調(diào)節(jié)上下限參數(shù)，使應(yīng)用更加靈活；另夕卜， 特別添加了液晶時間顯示功能，這樣平時一個^^測點可作為一個電子日歷使用， 增加了實用性。本實用新型檢測精度高，工作可靠，且具有極高的性價比。適 用于生產(chǎn)、倉儲、物流等各類企業(yè)，具有投入成本不高，操作簡單，實用性強 等優(yōu)點。能使管理者實時了解、掌握多個倉庫、多個現(xiàn)場智能節(jié)點的實際情況， 并能遠程監(jiān)測現(xiàn)場環(huán)境、預(yù)設(shè)倉庫溫濕度參數(shù)，增加倉庫環(huán)境設(shè)置的靈活性和 智能性，可以避免因為環(huán)境變化引起的意外發(fā)生，增加倉庫的安全性，確保產(chǎn) 品質(zhì)量和企業(yè)的經(jīng)濟效益。
雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本實用新型。 本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和范 圍內(nèi)，當可作各種的更動與潤飾。因此，本實用新型的保護范圍當視權(quán)利要求 書所界定者為準。
權(quán)利要求1.一種溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于包括溫濕度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境溫濕度；單片機，連接于所述溫濕度傳感器，所述單片機用于接收及處理所述溫濕度傳感器的溫濕度數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)；顯示模塊，連接于所述單片機，所述顯示模塊用于顯示所述溫濕度數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于所述溫濕度傳感器 為SHT15單芯片傳感器，其包括電容式聚合體測濕元件和能隙式測溫元件，并 連接有A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機為 AT89S52芯片。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于所述單片機包括閃 存，隨機存取存儲器，I/O 口線，看門狗定時器，數(shù)據(jù)指針，定時器和計數(shù)器， 6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括時鐘芯 片連接于所述單片機。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于所迷時鐘芯片為 DS1302芯片。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于所述顯示模塊為 LED發(fā)光顯示模塊。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)通過總線連 接于上位機，其中所述總線為CAN總線。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的溫濕度控制系統(tǒng)，其特征在于所述CAN總線包括 CAN控制器和CAN收發(fā)器。
專利摘要本實用新型提出一種溫濕度控制系統(tǒng)，其包括溫濕度傳感器，用于感應(yīng)環(huán)境溫濕度；單片機，連接于所述溫濕度傳感器，所述單片機用于接收及處理所述溫濕度傳感器的溫濕度數(shù)據(jù)、設(shè)定參數(shù)；顯示模塊，連接于所述單片機，所述顯示模塊用于顯示所述溫濕度數(shù)據(jù)。此外，該系統(tǒng)包括時鐘芯片連接于所述單片機，并且該系統(tǒng)通過總線連接于上位機。本實用新型提出的溫濕度控制系統(tǒng)，其能夠進行環(huán)境溫濕度的監(jiān)測，檢測精度高，工作可靠，操作簡單且具有較高的性價比。
文檔編號G05D27/02GK201311604SQ20082015705
公開日2009年9月16日 申請日期2008年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日
發(fā)明者任琰瓊, 俞立翔, 姚燕婷, 姜文杰, 越 石, 高桂革 申請人:上海電機學(xué)院