基于8031单片机的仓库温度与湿度自动测试仪设计pdf.PDFVIP

第8卷第4期 南通航运职业技术学院学报 Vol.8No.4 2009年12月 JOURNALOFNANTONGVOCATIONAL ＆TECHNICALSHIPPINGCOLLEGE Dec.2009 doi: 10.3969/j.issn. 1671—9891.2009.04.018 基于8031 单片机的仓库温度与湿度自动测试仪设计 吴 炜 （南通航运职业技术学院 轮机工程系，江苏 南通 226010 ） 摘 要：文章介绍了基于8031 单片机的仓库温度和湿度自动测试仪的设计方法。阐述了传感器的选用方案，信号 采集与转换方法，给出了软件和硬件模块的设计方法。通过试验证明本方法可信度较高，对库房管理及环境监测等领 域具有一定的指导意义。 关键词：单片机；传感器；自动测试仪 中图分类号：H253.4 文献标识码：A 文章编号：1671-9891 （2009 ）04-0066-03 0 引言 传统测量温度和湿度的方法是通过干湿度表、双金属式测量计和温度试纸等测试仪器，通过人工进行检 测，对不符合温度和湿度要求的仓库进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力，效率低且 测量的温度及湿度的误差大，随机性大。文章介绍了基于8031 单片机的仓库温度和湿度自动测试仪的组成 和原理，并给出了软件和硬件模块的设计方法。 1 自动测试仪系统的构成 仓库温度与湿度自动测试仪是以8031 单片机为核心，由主控机CPU、湿度和温度传感器、多路切换电路 及外围电路组成。所有测量操作均由主控机控制软件来完成，测试仪可以接收分布于仓库内不同位置的传 感器输出信号，检测人员可以根据测试仪的数码显示，实时监控仓库内的温度和湿度情况。自动测试仪的原 理结构框图如图1所示。 图1 温度与湿度自动测试仪原理框图 温度与湿度传感器将温度及湿度经过信号处理电路转化成模拟电信号，接着调节放大器自动调整信号 的增益大小，使得信号在A/D 转换芯片的量程范围内放大，在单片机的控制下，A/D 转换芯片完成对信号的 A/D 转换，然后将转换后的数字信号送入单片机进行数据分析与处理。经软件分析、判断、查表处理，将测试 结果送数码显示。由于库存物资不同，对温度和湿度的要求也不相同。因此测试仪CPU 根据检测到的温度 和湿度的结果，判断温度、湿度是否超过规定的变化范围，由此控制系统的报警和控制空调、去湿机等设备的 启停，直到温度和湿度达到标准范围内为止。 2 测试仪的硬件设计 （1）主控机。CPU 采用8031，存储器容量16KB, 14根地址线占用8031 的p0.0-p0.7 和p2.1-p2.6 口。存储 器与CPU 之间用74LS373 进行地址锁存,用74LS07 作为LED 数码管的驱动器，并配以面板控制键管理、检测 数据输入、数字显示等接口电路。 2008－07－02 收稿日期： 作者简介：吴炜 （1981—）,女，江苏南通人，南通航运职业技术学院轮机工程系助教，硕士生。 第4期 吴炜：基于8031单片机的仓库温度与湿度自动测试仪设计 67 （2 ）A/D 转换。为了把温度、湿度检测电路测出的模拟信号转换成数字量，送8031CPU 处理，本测试仪 采用了AD574，其转换速度为25 ，转换精度为0.05% 。多路开关采用两片CD4051 完成2 路各8 点的温度和 湿度巡检的任务。多路开关的作用主要是用于信号切换，如在某一时刻接通某一路检测信号，而此刻其它路 断开，从而达到信号转换的目的，由于一片CD4051 只有8 路，需用2 片CD4051 使之成16路多路开关。当通 道选择码取0000—1111B 之一时，便唯一地选中这16通道中的某一通道。采样保持器选用LF398，LF398 采 样进度快，保持性能好，非线性度为+0.01% 。 （3）温度传感器。温度检测元件选用美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温传感器AD590 。它是 由生产厂家经过校正的温度传感器，不需要外围温度补偿和线性处理电路，接口简单，使用方便。AD590 可 以检测正负温度数值，