彩73

彩73
您所在的位置:主页 > 彩73 >

基于PIC16C73及外部电路实现温湿度实时监测装置的

更新时间:2020-07-30 06:33点击:

  环境条件中的温湿度指标是许多工作场合的重要参数,不论是仓库管理、图书保存还是工业与计量检定,都需要符合操作规定的温湿度环境条件。而温湿度也是最不易保障的指标,针对这一情况,研制可靠且实用的温湿度控制器显得非常重要。本文介绍的温湿度实时控制装置可在0~50℃和20%~98%RH(相对湿度)的范围内任意设定温湿度值,其附加的通信的实时通信,而且便于功能的扩展,可保证温度、湿度满足设计指标。此外,该装置还可自动控制多个设备的多点时间控制

  ●温湿度控制的精度分别为:温度(0~50℃)±0.5℃;湿度(20%~98%RH)±2%~3%RH。

  该装置的硬件框图如图1所示。它主要由单片机PIC16C73及外部电路构成。PIC16C73是由美国Microchip公司生产的8位单片微机,采用Harvard结构,这种结构可使指令执行和取指操作重叠进行,因而具有很高的执行速度。它只有35条单字节指令,除了跳转指令是2周期指令外,其它指令都是单周期指令。这些特点使它较之于别的8位单片机节省了1/2的程序空间,并具有4?1的速度优势。PIC16C73在芯片内集成了一个8位算术逻辑单元和工作寄存器、4k程序存储器、192个数据寄存器、22个I/O口?、3个定时/计数器及2个捕捉/ 比较/PWM模块和2个串行口,其中A/D转换器具有5路模拟量输入端,同时还具有时钟、复位、等。这5路模拟量输入通道共同复用一个采样/保持和A/D转换器。PIC16C73外接温湿度采样电路及电器驱动电路,因而可实现对温湿度的控制。该系统硬件主要包括本机地址设定电路、采样电路、键盘显示电路、看门狗电路、电器驱动电路、时间设置及定时驱动电路、RS-232通信等电路。下面以计量实验室温湿度的控制为例,对各主要电路加以介绍。

  温度检测电路选用Dallas公司生产的一线式数字温度传感器DS1820作为温度检测器件,该器件只有3个引脚(即电源VDD、地线GND、数据线DQ),且不需要外部元件,而是共用一条数据线进行通信,使用一根I/O线的电源电压是以寄生方式供电的,因此,只需将其VDD和GND端接地即可。该电路的检测温度范围为-55~+125℃;精度为0.5℃;用9bit数字量来表示温度;每次将温度转换成数字量需200ms。采用三块DS1820来实现对实验室环境温度的检测,之所以用三块,是为了更好地保持温度的恒定。使用时可分别将这三块DS1820放置在房间的不同位置。获得温度信息时,先由PIC16C73的RA2脚发送一个1ms的复位脉冲,以使DS1820复位后将向PIC16C73发送一个回应脉冲,PIC16C73接到回应脉冲后将发送读DS1820序列号的读ROM命令,以分别读取三个DS1820的序列号(每一块DS1820有唯一的序列号);然后,PIC16C73再发出定位命令以选择在线并进行温度转换。此时PIC16C73的RA1脚应输出一个保持2s以上的高电平信号来使SK214导通,从而提供DS1820在总线供电下进行温度转换时所需的1mA电流。当温度转换完成后,PIC16C73的RA2脚会发送DS1820的存储命令,从而完成温度信息数据的转换和读取。

  湿度信号的获取采用电容式湿敏传感器作为湿度检测器件。环境湿度与传感器电容成线性关系,所以可方便地将湿度转换成PIC16C73可以接受的电信号,本例中采用EL7556来实现转换。EL7556由积分电路、基准电路、频率转换电路及频率—电压(F/V)转换电路等组成,积分电路及R1、R2、C1用于产生一定频率的脉冲信号并从5脚送至8脚。调节R2可对该脉冲信号频率进行调整,从而使湿度传感器的线性和灵敏度处于较好状态;基准电路和频率转换电路可将湿度传感器的电容变化转换成频率变化,再经频率—电压转换电路后从9脚输出与频率成线端,再进行A/D转换以将其转换成数字信号。本例中的湿敏传感器为MXS型电容式湿敏传感器,湿度为76%RH时的电容值为500pF,电容相对变化率为+1.7pF/%。当湿度为0%~100%RH时,9脚输出的相应信号频率为0~1000Hz,精度为2%,F/V电路输出的电压为0~5V。调整时,可先设定湿度为5%RH,然后调节R2,使9脚输出100mV电压即可。

  定时主要用于提前预热仪器设备和定时语音提醒等,该功能的实现由单片机来完成。时钟频率选用32.768kHz,该频率可使单片机工作在最小功耗状态并可简化分频、定时程序的编写。可选用看门狗电路来作为定时基准,看门狗每18ms复位一次可确保时钟的准确及语音电路的播放操作。

  控制驱动电路用于保护仪器。各个电磁阀的导通要有一定的时间间隔,本例中为2分钟。推荐的工作方式为:6:00电磁阀1导通,接通稳压电源;6?02以后每间隔2分钟接通一个相应设备(应先启动感性及大功率设备)。这样,当8:00上班后即可保证有些需要预热1~2小时的仪器设备进入最佳工作状态,从而提高工作效率,保证计量检定的质量。电器驱动电路控制的设备主要包括空调机、风机、吸湿机、加湿机等,可分别采用过零型固态继电器来控制工作。为了便于扩展该装置的功能,系统应留有足够的扩展空间。因此,设计时可用PIC16C73的RA3口作控制口,另外可外扩两片PCF8574以作备用。该系统最多可控制16个设备以满足不同需要。继电器采用交流固态继电器,其内部采用光电隔离方式,可有效地避免电磁干扰。当单片机检测到温湿度信号超过设定值时,将从RA3口发出控制信号,并通过光耦产生大于5mA的触发电流使固态继电器启动相应的电器工作,从而实现对相应设备的控制。设计时应注意各个电器不要同时启动以免冲击电网,这部分工作可由软件延时完成。固态继电器可选择国产的H220D15。

  语音电路用于完成多种语音提示。可选用台湾Winband公司生产的语音处理芯片W513000。该器件除了支持按键直接控制话筒和喇叭的随录随放功能和快速搜索放音模式外,还具有完善的CPU微处理器控制模式,并可用单片机控制它的所有功能。其主要提供的语音信息为:

  (1)加湿器、吸湿器水箱的水满和缺水报警。这部分语音信号的触发由安装在水槽内的导电电极片完成;

  为了更好地实现与上位计算机之间的通信和系统功能的扩展,该装置设有RS-232接口电路,通信速率可由用户在1200/2400/4800/9600比特等4种中通过键盘按需选择。

  该系统的键盘设有16个按键:0~9为10个数字键;A为设定功能选择键,B为设定完成确定键,C为显示选择键,D~F键则用于完成语音处理和通信等功能。对于温湿度的显示,则可采用4位LED动态分时完成。

  该系统软件可采用模块化设计方法,用汇编语言来实现。包括主程序、中断服务程序、温湿度检测程序、语音处理程序、定时驱动程序、显示子程序等。主程序以循环方式工作,主要完成中断初始化、键盘扫描、温湿度检测、语音处理及显示子程序的循环调用等功能。

  主程序是控制和管理的核心,主要完成在系统上电后进行定时器和中断处理操作的初始化。初始化主要完成对温湿度的设定和检查除定时器T0外的所有中断禁止,同时断开各电器的电源。初始化完成后,系统将开始正常运行,并进行温湿度检测、键盘扫描及定时处理等操作,其软件流程如图2所示。

  温度传感器选用DS1820,其软件的编写相对简单,DS1820输入单片机的信号为9位数字信号,它不需要进行转换。这里应注意的是,软件控制单片机向DS1820发送的复位脉冲一定要大于1ms,否则软件将无法正常运行。这主要与DS1820的写时间有关,在用软件进行写0之后和写1之前,必须有800μs的低脉冲,写1后再写1也是如此,否则将出现数据写错误。

  由于PIC16C73内含A/D转换器,因此,参考电压可由软件设置为器件的正电源电压,同时由RA0引脚接入的模拟电压可经A/D转换成数字信号。系统中的A/D模块有3个寄存器分别为:A/D转换结果寄存器(ADRES)、A/D控制寄存器0(ADCON0)和A/D控制寄存器1(ADCON1)。其中A/D控制寄存器0用于控制A/D模块的工作,寄存器的上电复位值是00H,未用位在执行读操作时为0,不能执行写操作,其它位均可读写。A/D控制寄存器1则只用了0~2位,这3位是A/D转换口配置位,通过这些位可将模拟口配置成不同的工作方式,包括模拟量输入输出、数字量输入输出以及参考电压。

  本装置对需要温湿度实时控制的工作场合是非常必要的,并且具有较大的应用价值。由于采用了一线来实现多点温度采样,所以可实现多点温度采样的集中控制。配置的RS-232接口可使多个这样的装置方便地与上位机(计算机)互联,以实现温湿度的测控。该装置现已成功地应用于程控机房中,效果较好。

  【课程介绍】:朋友们大家好,本套视频教程由本人录制,现做为录播课程上传至电子发烧友网平台,感谢电子发烧友网让单片机学习的

  为了研究竖直蒸发管高温多效海水淡化(VTEMED)系统的工艺流程和关键工艺技术及稳定运行时的热工水力....

  据外媒报道,机器人制造商波士顿动力终于正式出售旗下的四足机器人Spot。经过多年的发展,该公司于去年....

  水质监测有望成为“水十条”中优先投资的领域:针对水环境质量的考核,“水十条”明确提出要增加水中主要污....

  ADE7757是美国AD公司推出的高精度电能测量集成芯片。与原有的同系列ADE7755相比,其芯片引....

  本应用指南旨在帮助开发者了解罗姆集团旗下Kionix公司的KX13x系列三轴加速度传感器搭载的独有功....

  空气压缩机的电源未接通或插头与插座接触不良,启动开关未打开。正确连接并接通电源。

  为了实现真正的无人驾驶,世界多个国家都跃跃欲试,并开始在无人驾驶技术研发、无人车辆制造方面展开布局。....

  DS1620是Dallas公司推出的数字温度测控器件。 2.7~ 5.0V供电电压,测量温度范围为-....

  挠度计位移传感器今天济南星峰自动化设备有限公司的小编带您了解一下挠度计上的位移传感器,首先,我们要来了解一下什...

  每500个新生儿就有1个患有脑水肿,脑部液体过多会有剧烈头痛,若放任不管,恐导致脑部受损,甚至死亡。

  三维实景地图使用倾斜摄影技术,打破以往只能从垂直角度拍摄的局限性,在飞行器上搭载多台传感器,从一个垂....

  如果不幸瘫痪,就有许多事情不能做了,现在科学家开发出一种新设备,它可以帮助瘫痪病人完成某些任务,光用....

  温湿度检测在多个行业都有不同的应用,而各行业工艺流程存在很大的差异,对于温湿度控制的要求也存在较大区....

  人们将传感器视为是人类五官的延伸,被称为是连接物理世界和数字世界的桥梁。实际上,传感器的基本功能....

  温度计是常用的热工仪表,常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中,不仅需要了解当前温度读数....

  目前,气体传感器的应用日趋广泛,在物联网等泛在应用的推动下,其技术发展方向开始向小型化、集成化、模块....

  随着我国工业领域的不断发展,物联网也被大规模运用于传感器领域。根据传感器类型不同,大致可以分为温度和....

  在监测可燃气体和易燃蒸气时,传感器起着关键作用,包括催化传感器和红外(IR)传感器等。而环境、响应时....

  蔬菜需二氧化碳浓度一般1000~1500ppm。因此,塑料大棚内二氧化碳亏缺情况,成为影响塑料大棚蔬....

  OnePlus Nord的四摄像头系统将包括一个48MP的索尼IMX586主传感器(具有f / 1.....

  在机械振动频率20Hz~1000Hz内,输出变化小于0.1%FS电气接口(信号接口)。

  基于E820-DTU(2I2-433L)和E90-DTU(433C30)的水位监测应用 水位资料与人....

  电磁流量计有许多优点,但若选型、安装、使用不当,将会引起误差增大,示值不稳定,甚至表体损坏。

  单片机(Microcontrollor)是把中央处理器(CPU)、随机存取存储器(RAM)、只读存储....

  AD7787是ADI公司推出的适用于低频测量的低功耗、低噪声、双通道、24位Σ-Δ模数转换器。它利用....

  对于多数工程应用来说,选择合适的测试工具将对测试结果产生很大的影响。如何正确的选择加速度传感器,让我....

  单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个....

  单片机的执行速度与什么有关呢,当然对于初学者来说,第一时间想到的是晶振,没错,晶振算一个,但准确的来....

  很多初学单片机的小伙伴都非常惧怕中断的学习,确实中断最难学但也最重要,没学会中断就不能说自己会单片机....

  答:Fluke 744 可以校准许多 HART 设备,并下载结果进行储存。744 可以编程变送器中的....

  对于智能机器人来说,传感器是必不可少的一部分,对于每一个环节传感器都是很重要的。目前,绝大多数智能机....

  此外,有分析人士指出,国内的智能家居起源于2000年,其发展已经四个发展阶段:萌芽期/智能小区期、开....

  在摄像头模组中,图像传感器是灵魂部件,决定着摄像头的成像品质以及其他组件的结构和规格,在模组中占据5....

  单片机和plc之间有什么区别?首先单片机是芯片,不能独立使用。而PLC是由单片机组成的通用控制器,可....

  单片机编程用汇编和C语言的比较多。其中C语言属于比较常用比较基础的语言,很多人大学期间都学,也相对比....

  既然说到了单片机和嵌入式系统,今天我们就来简单了解一下单片机与嵌入式系统的区别与联系。

  随着物联网的发展,对汽车行业的传统观念正在发生巨大变化。预测性维护,由3G/4G/5G功能支持的Wi....

  我们在分析传统单片机控制程序软件加密技术和硬件加密技术的基础上,探索如何充分利用单片机芯片新增的硬....

  使用雷达或网络接管战术的反无人机传感器可能会受到地面杂波或对新威胁的反应能力的限制。一种新的人工智能....

  从传统的航空巨头到敏捷的初创公司,世界各地的公司都相信,电动垂直起降(eVTOL)飞行器是满足我们运....

  对人类来说,具有挑战性的东西之一是绳子、电线或电缆等物品。这些薄而灵活的物体对于机器人来说更是难....

  搞嵌入式开发和ARM开发搞了半辈子了,调试程序是不可避免的。接触了那么多的调试规范、调试工具、调试手....

  对于成批生产的光电传感器,各厂都有安装尺寸及注意事项的说明,务必按规定去做。这里谈谈安装的一般情况,....

  接近传感器是应用最广泛的传感器之一,尤其在一些机械设备上接近传感器应用是相当的广泛。在一般的产业出产....

  对于高层建筑物来说,在消防设计中充分考虑建筑物的火灾事故隐患,较大限度的减少火灾事故造成的人员伤亡和....

  墒情,指土壤湿度的情况。水分是土壤的一个重要组成部分,它影响土壤的物理性质,制约着土壤中养分的溶解、....

  单端正激式 单端:通过一只开关器件单向驱动脉冲变压器 . 正激:脉冲变压器的原 / 付边相位关系,确保在开关管导通...

  歌尔骨声纹传感器上市,国内TWS耳机、智能手表、手环、VR/AR、医疗、军事等领域有望普遍受益

  骨声纹传感器因其独特的上行降噪、语音唤醒和骨声纹ID功能,拥有巨大的应用市场,预计在2023年其市场达到20亿元。长...

  DAC7512是TI公司生产的具有内置缓冲放大器的低功耗单片12位数模转换器。其片内高精度的输出放大....

  随着近年来成衣市场的需求不断增加,小型的服装生产企业发展非常迅速,对小型熨烫系统的需求量越来越多。原....

  一种基于MQK气体传感器和PIC单片机的气体泄漏报警系统设计的。这个该报警器的设计方法简单、可靠、高....

  轮式移动机器人是机器人研究领域的一项重要内容.它集机械、电子、检测技术与智能控制于一体。在各种移动机....

  如果你的电机工作电压低于等于12V可能需要调整上桥臂晶体管的工作状态。

  随着科技的飞速发展和人民生活水平的不断提高,手机的普及率越来越高,更新也越来越快,价格也越来越便宜。....

  我们知道,RSR232串行口传输协议的最大有效距离是10M,且为有线传输,这给一些需要远距离传输控制....

  介绍无线数据传输系统的组成、AT89C51单片机串行口的工作方式及其与无线数字电台接口的软硬件设计与....

  针对重要系统可靠性要求,特设计了一种双CPU控制系统。在该系统中,两个CPU彼此独立运行,可以自动或....

  没有人用mac进行单片机开发工作吗?连驱动都不给mac写个!是为什么?已纠结两年...

  采用6个压力传感器测压力,转换成电压并采集。用万用表测的电压比较合适,且没有突变。但是在程序中采集的6个值都很小...

  // 9600bps #define uchar unsigned charuchar flag = 0;uchar i;sbit LED = P1^0;void main() ...


彩73

彩73 |

Copyright © 2002-2017 DEDECMS. 织梦科技 版权所有彩73

彩73官方微信公众号