基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，包括SHT11溫濕度傳感器、微處理器、顯示電路、驅動電路、交流固態(tài)繼電器和加熱加濕設備，SHT11溫濕度傳感器與微處理器的信號輸入端相連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示電路相連接，微處理器控制信號輸出端通過驅動電路與交流固態(tài)繼電器相連接，交流固態(tài)繼電器后端連接有加熱加濕設備。本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，數(shù)字式輸出、免調試、免標定、免外圍電路及全互換的特點，高集成度、高精度、高可靠性，具有良好的應用前景。
【專利說明】基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及了一種基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，屬于測量檢測【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，溫濕度傳感器在工農業(yè)生產、氣象、環(huán)保等領域得到越來越廣泛的應用，傳統(tǒng)的模擬式溫濕度傳感器，一般不僅要設計信號調理電路，還要經過復雜的校準和標定過程，才能提高測量精度，但是校準和標定的過程，很大程度的影響了溫濕度的測量精度，而且模擬電路設計復雜，成本較高，長期使用下，復雜測量誤差會隨著時間增加，因為模擬電子器件會產生溫漂，需要進行校準，工序復雜。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的克服現(xiàn)有技術中的傳統(tǒng)的模擬式溫濕度傳感器，校準和標定的過程復雜，測量精度低，且需要定期校準，才能確保測量精度的問題。本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，數(shù)字式輸出、免調試、免標定、免外圍電路及全互換的特點，將CMOS芯片與傳感器融合，高集成度、高精度、高可靠性，具有良好的應用前景。
[0004]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案是:
[0005]一種基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:包括SHTll溫濕度傳感器、微處理器、顯示電路、驅動電路、交流固態(tài)繼電器和加熱加濕設備，所述SHTll溫濕度傳感器與微處理器的信號輸入端相連接，所述微處理器的顯示信號輸出端與顯示電路相連接，所述微處理器控制信號輸出端通過驅動電路與交流固態(tài)繼電器相連接，所述交流固態(tài)繼電器后端連接有加熱加濕設備。
[0006]前述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:還包括按鍵電路、時鐘電路、看門狗電路，所述按鍵電路、時鐘電路、看門狗電路分別與微處理器相連接。
[0007]前述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述SHTll溫濕度傳感器包括集成在芯片內部的相對濕度傳感器、溫度傳感器、放大器、控制單元、轉換器和二線串行接口，所述相對濕度傳感器、溫度傳感器通過放大器與轉換器的輸出端相連接，所述控制單元分別與放大器、轉換器相連接，所述轉換器的輸出端與控制單元共同連接到二線串行接口。
[0008]前述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示電路包括顯示驅動芯片和LED顯示屏，所述顯示驅動芯片與LED顯示屏相連接。
[0009]前述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述驅動電路為MC1413驅動集成芯片構成。
[0010]前述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述交流固態(tài)繼電器內部設有光電隔尚單兀。
[0011]本實用新型的有益效果是:本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，數(shù)字式輸出、免調試、免標定、免外圍電路及全互換的特點，采用CMOS芯片與傳感器融合的SHTll溫濕度傳感器，高集成度、高精度、高可靠性，運行長期穩(wěn)定，具有良好的應用前景。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。
[0013]圖2是本實用新型的SHTll溫濕度傳感器的系統(tǒng)框圖。
[0014]圖3是本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合說明書附圖，對本實用新型作進一步的說明。
[0016]如圖1所示，一種基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，包括SHTll溫濕度傳感器、微處理器、顯示電路、驅動電路、交流固態(tài)繼電器和加熱加濕設備，SHTll溫濕度傳感器與微處理器的信號輸入端相連接，微處理器的顯示信號輸出端與顯示電路相連接，微處理器控制信號輸出端通過驅動電路與交流固態(tài)繼電器相連接，交流固態(tài)繼電器后端連接有加熱加濕設備。
[0017]其中，SHTll溫濕度傳感器，將溫、濕度傳感器放大器、控制單元、轉換器和二線串行接口，全部集成于一芯片內，體積僅與大火柴頭相近，使傳感器具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、極高的性價比等優(yōu)點，如圖2所示，溫度傳感器、放大器、控制單元、轉換器和二線串行接口，相對濕度傳感器、溫度傳感器通過放大器與轉換器的輸出端相連接，控制單元分別與放大器、轉換器相連接，轉換器的輸出端與控制單元共同連接到二線串行接口，SHTll溫濕度傳感器默認的測量溫度和相對濕度的分辨率分別為14位、12位，通過控制單元內的狀態(tài)寄存器可降至12位、8位，濕度測量范圍是O?100%RH，對于12位的分辨率為0103%RH，測溫范圍為_40e?+12318e，對于14位的分辨率為OlOle，每個傳感器芯片都在極為精確的濕度室中進行標定，校準系數(shù)以程序形式儲存在控制單元的OTP內存中，在測量過程中可對相對濕度自動校準，使SHTll溫濕度傳感器具有100%的互換性，其測量原理是首先利用兩只傳感器分別產生相對濕度、溫度的信號，然后經過放大，，分別送至轉換器進行模數(shù)轉換、校準和糾錯，最后通過二線串行接口將相對濕度及溫度的數(shù)據(jù)送至微處理器，再利用微處理器完成非線性補償和溫度補償。
[0018]本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)還包括按鍵電路、時鐘電路、看門狗電路，所述按鍵電路、時鐘電路、看門狗電路分別與微處理器相連接，按鍵電路能夠設定需要保持的溫度和濕度，時鐘電路為微處理器提高工作時鐘，看門狗電路能夠控制本溫濕度測控系統(tǒng)在受到外界干擾(如靜電干擾或程序拋飛)，系統(tǒng)崩潰時，重新啟動本溫濕度測控系統(tǒng)，保證本溫濕度測控系統(tǒng)的正常運行。
[0019]所述顯示電路包括顯示驅動芯片和LED顯示屏，顯示驅動芯片與LED顯示屏相連接，顯示驅動芯片驅動LED顯示屏顯示設定的溫濕度值及當前的溫濕度值。
[0020]所述驅動電路為MC1413驅動集成芯片構成，驅動電路用于控制加熱加濕設備進行工作，加熱加濕設備包括空調機、風機、吸濕機、加濕機等設備，為了提高驅動電路與設備之間的安全性能，增加了交流固態(tài)繼電器，交流固態(tài)繼電器內部設有光電隔離單元，還能有效避免電磁干擾，微處理器檢測到溫度或濕度值超出預設范圍時，輸出控制信號通過述驅動電路觸發(fā)繼電器，啟動電器工作，加熱加濕設備工作。
[0021]如圖3所示，為本實用新型的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)的電路圖，微處理器選用價格便宜的AT89C51單片機，看門狗芯片為MAX813L，時鐘電路的晶振為12MHz，顯示驅動芯片為MAX7219驅動芯片，MAX7219驅動芯片接口采用同步串行外設接口 SPI，編程簡單，而且節(jié)省AT89C51單片機的I/O 口，LED顯示屏選用8位LED顯示器，采用SHTll溫濕度傳感器直接為AT89C51單片機提供輸入的溫濕度信號，數(shù)字式輸出、免調試、免標定、免外圍電路及全互換，結構簡單，容易實現(xiàn)，成本低廉，具有良好的應用前景。
[0022]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。
【權利要求】
1.一種基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:包括SHTll溫濕度傳感器、微處理器、顯示電路、驅動電路、交流固態(tài)繼電器和加熱加濕設備，所述SHTll溫濕度傳感器與微處理器的信號輸入端相連接，所述微處理器的顯示信號輸出端與顯示電路相連接，所述微處理器控制信號輸出端通過驅動電路與交流固態(tài)繼電器相連接，所述交流固態(tài)繼電器后端連接有加熱加濕設備。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:還包括按鍵電路、時鐘電路、看門狗電路，所述按鍵電路、時鐘電路、看門狗電路分別與微處理器相連接。
3.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述SHTll溫濕度傳感器包括集成在芯片內部的相對濕度傳感器、溫度傳感器、放大器、控制單元、轉換器和二線串行接口，所述相對濕度傳感器、溫度傳感器通過放大器與轉換器的輸出端相連接，所述控制單元分別與放大器、轉換器相連接，所述轉換器的輸出端與控制單元共同連接到二線串行接口。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述顯示電路包括顯示驅動芯片和LED顯示屏，所述顯示驅動芯片與LED顯示屏相連接。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述驅動電路為MC1413驅動集成芯片構成。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于數(shù)字電路的溫濕度測控系統(tǒng)，其特征在于:所述交流固態(tài)繼電器內部設有光電隔離單元。
【文檔編號】G05D27/02GK203520209SQ201320632881
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月14日 優(yōu)先權日:2013年10月14日
【發(fā)明者】張泉 申請人:南京化工職業(yè)技術學院