單片機構成的環(huán)境溫濕度實時測控裝置設計

 摘要：介紹了環(huán)境溫濕度實時測控裝置的研制思路和方法。該裝置可實現(xiàn)環(huán)境溫度、濕度的實時測量與控制，并附有通信接口以及可控制多種設備的多點時間控制電路，能方便地應用于各種溫濕度控制場合。

    關鍵詞：PIC16C73；測控；通信；溫濕度

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)測量與計量檢定，都需要符合操作規(guī)定的溫濕度環(huán)境條件。而溫濕度也是最不易保障的指標，針對這一情況，研制可靠且實用的溫濕度控制器顯得非常重要。本文介紹的溫濕度實時控制裝置可在０～５０℃和２０％～９８％ＲＨ（相對濕度）的范圍內(nèi)任意設定溫濕度值，其附加的通信接口可方便地實現(xiàn)與計算機的實時通信，而且便于功能的擴展，可保證溫度、濕度滿足設計指標。此外，該裝置還可自動控制多個設備的多點時間控制電路，因而具有更廣泛的應用前景。該裝置可實現(xiàn)的功能如下：

●在０～５０℃和２０％～９８％ＲＨ間可任意設定溫濕度控制點；

●可以實時監(jiān)測環(huán)境溫濕度的變化情況，并記錄、存儲相關數(shù)據(jù)；

●對環(huán)境溫濕度的控制可滿足設計指標；

●具有多點定時設備控制電路，便于功能擴展；

●設有語音提示功能，可方便地實現(xiàn)儀器操作和工作管理提示；

●配有通信接口，可方便地與計算機進行通信；

●溫濕度控制的精度分別為：溫度（０～５０℃）±０．５℃；濕度（２０％～９８％ＲＨ）±２％～３％ＲＨ。

圖1

１　硬件設計

該裝置的硬件框圖如圖１所示。它主要由單片機ＰＩＣ１６Ｃ７３及外部電路構成。ＰＩＣ１６Ｃ７３是由美國Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐ公司生產(chǎn)的８位單片微機，采用Ｈａｒｖａｒｄ結構，這種結構可使指令執(zhí)行和取指操作重疊進行，因而具有很高的執(zhí)行速度。它只有３５條單字節(jié)指令，除了跳轉指令是２周期指令外，其它指令都是單周期指令。這些特點使它較之于別的８位單片機節(jié)省了１／２的程序空間，并具有４?１的速度優(yōu)勢。ＰＩＣ１６Ｃ７３在芯片內(nèi)集成了一個８位算術邏輯單元和工作寄存器、４ｋ程序存儲器、１９２個數(shù)據(jù)寄存器、２２個Ｉ／Ｏ口?、３個定時／計數(shù)器及２個捕捉／ 比較／ＰＷＭ模塊和２個串行口，其中Ａ／Ｄ轉換器具有５路模擬量輸入端，同時還具有時鐘、復位、看門狗定時器等。這５路模擬量輸入通道共同復用一個采樣／保持和Ａ／Ｄ轉換器。ＰＩＣ１６Ｃ７３外接溫濕度采樣電路及電器驅動電路，因而可實現(xiàn)對溫濕度的控制。該系統(tǒng)硬件主要包括本機地址設定電路、采樣電路、鍵盤顯示電路、看門狗電路、電器驅動電路、時間設置及定時驅動電路、ＲＳ－２３２通信等電路。下面以計量實驗室溫濕度的控制為例，對各主要電路加以介紹。

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