第壹章 緒論 1. 1 選題背景 防潮、防黴、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內容，是衡量倉庫管理質量的重要指標。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強倉庫內溫度與濕度的監測工作。但傳統的方法是用與濕度表、毛發濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機性大。因此我們需要壹種造價低廉、使用方便且測量準確的溫濕度測量儀。1．2 設計過程及工藝要求 壹、基本功能~ 檢測溫度、濕度~ 顯示溫度、濕度~ 過限報警 二、主要技術參數 ~ 溫度檢測範圍 ： -30℃-+50℃~ 測量精度 ： 0.5℃~ 濕度檢測範圍 ： 10%-100%RH~ 檢測精度 ： 1%RH~ 顯示方式 ： 溫度：四位顯示 濕度：四位顯示~ 報警方式 ： 三極管驅動的蜂鳴音報警 第二章 方案的比較和論證 當將單片機用作測控系統時，系統總要有被測信號懂得輸入通道，由計算機拾取必要的輸入信息。對於測量系統而言，如何準確獲得被測信號是其核心任務；而對測控系統來講，對被控對象狀態的測試和對控制條件的監察也是不可缺少的環節。傳感器是實現測量與控制的首要環節，是測控系統的關鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進行準確可靠的捕捉和轉換，壹切準確的測量和控制都將無法實現。工業生產過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產過程中的各種參量，使設備和系統正常運行在最佳狀態，從而保證生產的高效率和高質量。2. 1溫度傳感器的選擇 方案壹：采用熱電阻溫度傳感器。熱電阻是利用導體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件。現應用較多的有鉑、銅、鎳等熱電阻。其主要的特點為精度高、測量範圍大、便於遠距離測量。鉑的物理、化學性能極穩定，耐氧化能力強，易提純，復制性好，工業性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用於工業檢測中高精密測溫和溫度標準。缺點是價格貴，溫度系數小，受到磁場影響大，在還原介質中易被玷汙變脆。按IEC標準測溫範圍-200～650℃，百度電阻比W（100）=1.3850時，R0為100Ω和10Ω，其允許的測量誤差A級為±（0.15℃+0.002 |t|），B級為±（0.3℃+0.005 |t|）。銅電阻的溫度系數比鉑電阻大，價格低，也易於提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質中使用穩定性差。在工業中用於-50～180℃測溫。 方案二：采用AD590，它的測溫範圍在-55℃～+150℃之間，而且精度高。M檔在測溫範圍內非線形誤差為±0.3℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會損壞。使用可靠。它只需直流電源就能工作，而且，無需進行線性校正，所以使用也非常方便，借口也很簡單。作為電流輸出型傳感器的壹個特點是，和電壓輸出型相比，它有很強的抗外界幹擾能力。AD590的測量信號可遠傳百余米。綜合比較方案壹與方案二，方案二更為適合於本設計系統對於溫度傳感器的選擇。 2. 2 濕度傳感器的選擇 測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據某種物質從其周圍的空氣吸收水分後引起的物理或化學性質的變化，間接地獲得該物質的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據其高分子材料吸濕後的介電常數、電阻率和體積隨之發生變化而進行濕度測量的。方案壹：采用HOS-201濕敏傳感器。HOS-201濕敏傳感器為高濕度開關傳感器，它的工作電壓為交流1V以下，頻率為50HZ～1KHZ，測量濕度範圍為0～100%RH，工作溫度範圍為0～50℃，阻抗在75%RH（25℃）時為1MΩ。這種傳感器原是用於開關的傳感器，不能在寬頻帶範圍內檢測濕度，因此，主要用於判斷規定值以上或以下的濕度電平。然而，這種傳感器只限於壹定範圍內使用時具有良好的線性，可有效地利用其線性特性。方案二：采用HS1100/HS1101濕度傳感器。HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構成中等效於壹個電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。不需校準的完全互換性，高可靠性和長期穩定性，快速響應時間，專利設計的固態聚合物結構，由頂端接觸（HS1100）和側面接觸（HS1101）兩種封裝產品，適用於線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜於制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。相對濕度在1%---100%RH範圍內；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大於±2%RH；響應時間小於5S；溫度系數為0.04 pF/℃。可見精度是較高的。綜合比較方案壹與方案二，方案壹雖然滿足精度及測量濕度範圍的要求，但其只限於壹定範圍內使用時具有良好的線性，可有效地利用其線性特性。而且還不具備在本設計系統中對溫度-30～50℃的要求，因此，我們選擇方案二來作為本設計的濕度傳感器。2. 3 信號采集通道的選擇 在本設計系統中，溫度輸入信號為8路的模擬信號，這就需要多通道結構。方案壹、采用多路並行模擬量輸入通道。這種結構的模擬量通道特點為：（1） 可以根據各輸入量測量的餓要求選擇不同性能檔次的器件。總體成本可以作得較低。（2） 硬件復雜，故障率高。（3） 軟件簡單，各通道可以獨立編程。方案二、采用多路分時的模擬量輸入通道。 這種結構的模擬量通道特點為：（1） 對ADC、S/H要求高。（2） 處理速度慢。（3） 硬件簡單，成本低。（4） 軟件比較復雜。綜合比較方案壹與方案二，方案二更為適合於本設計系統對於模擬量輸入的要求，比較其框圖，方案二更具備硬件簡單的突出優點，所以選擇方案二作為信號的輸入通道。本文來源於： /dianzi/
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