精选基于at89s52单片机的蔬菜大棚温湿度检测装置的设计

精选基于at89s52单片机的蔬菜大棚温湿度检测装置的设计内容摘要：

I／ O 口线，而且测量精度达到 12 位，最低 精确到小数点后 4 位有效数字。 用这种智能化数字式传感器的优势显而易见。 近十年来随着时代的发展，科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天 、电力等工业部门，越来越需要采用湿度传感器，对产品质量的要求越来越高，对环境温、湿度的控制以及对工业材料水分 值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。 湿度传感器产品及湿度测量属于 90 年代兴起的行业， 湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜，空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。 目前， 国 内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难 度 ， 而且， 湿度传感器普遍存在着互换性差的现象，同一型号的传感器不能互换 ，严重影响了使用效果，给维修、调试增加了困难，有些厂家在这方面做 出了种种努力，但互换性仍很差。 而且校正湿度要比校正温度困难得多，温度标定往往用一根标准温度计作标准即可而湿度的标 定标准较难实现，干湿球湿度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来做 标定的，精度无法保证，因其要求环境条件非常严格，一般情况，（最好在湿度环境适合的条件下）在缺乏完善 的检定设备时，通常用简单的饱和盐溶液检定法，并测量其温度。 湿度传感器的精度应达到 177。 2%— 177。 5%RH，达不到这个水平很难作为计量器具使用，湿度传感器要达到 177。 2%— 177。 3%RH 的精度是比较困难的，通常产品资料中给出的特性是在常温（ 20℃ 177。 10℃ ）和洁净的气体中测量的。 在实际使用中，由于尘土、油污及有害气体的影响，使用时间一长，会产 3 生老化，精度下降，湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在 1%RH 水平的产品很少，一般都在 177。 2%左右， 甚至更高。 湿敏元件除对环境湿度敏感外， 对温度亦十分敏感，其温度系数一般在 —%RH/℃ 范围内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数又有差别。 温漂非线性，这需要在电路上加温度补偿式。 采用单片机软件补偿，或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线性的温漂往往补偿不出较好的效果，只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。 湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。 多数湿敏元件难以在40℃ 以上正常工作。 预期目标 本设计 装置完成后可以通过温度传感器 DB18B20 和湿度传感器HS1101 对蔬菜大棚内的温度湿度进行实时检测，通过单片机 AT89S52 对采集到的温度湿度数据进行处理，用 LCD 显示出当前蔬菜大棚内的温度湿度的测量值，其中温度湿度的设定值可由工作人员根据蔬菜大棚内种植的具体作物所需的最适宜温度湿度进行按键调整，当测量到的温度湿度值超过设定值时，报警器（蜂鸣器）则会动作报警。 本设计装置完成封装后正面视图 应如下图 11 所示： 图 11 装置正面封装视图 显示检测到的 实时 温度、湿度 按键调整 区 工作状态指示灯及报警 4 2 设计方案的选择 温度 传感器的 选择 温度传感器：能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。 温度传感器是 温度测量仪表 的核心部分，品种繁多。 传统的温度传感器主要包括热电阻温度传感器和模拟温度传感器。 方案 一 ：采用热电阻温度传感器 导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器。 （如图 21 所示） 图 21 热电阻温度传感器 这种传感器主要用于 200—500℃ 温度范围内的温度测量。 纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：（ 1） 电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。 （ 2）电阻率高，热容量小，反应速度快。 （ 3）材料的复现性和工艺性好，价格低。 （ 4）在测温范围内化学物理特性稳定。 目 前，在工业中应用最广的 铂 和 铜 ，并已制作成标准测温热电阻，其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量 ，但 在腐蚀性介质中使用稳定性差。 方案二：采用模拟温度传感器 AD590 是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围 E+ S+ S E 5 为 3—30V，输出电流 223μA（ 50℃ ） —423μA（ +150℃ ），灵 敏度为 1μA/℃。 当在电路中串接 采样电阻 R 时， R 两端的电压可作为输出电压。 注意 R 的阻值不能取得太大，以保证 AD590 两端电压不低于 3V。 AD590 输出电流信号 传输距离可达到 1km以上。 作为一种高阻电流源，最高可达 20MΩ，所以它不必考虑选择开关或 CMOS 多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。 适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。 方案三：采用 DS18B20 温度传感器 DS18B20 是 “一线总线 ”接口的温度传感器，一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念， DS18B20 的测温范围为 55℃ —+125℃ ，在 10℃ —+85℃ 范围内，精度为 177。 ℃ ，现场温度可直接通过 “一线总线 ”以数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。 DS18B20 适 合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。 它工作在 的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计更灵活、方便，设定分辨率及。