温湿度智能测控系统

摘 要

随着社会的进步和工业技术的发展，温度、湿度等环境因素越来越受到人们的重视，许多场合对温度及湿度范围要求严格，然而目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，同时还有信息传递不及时、精度不够的缺点，不利于工业控制者根据被测温湿度变化及时做出决定。

本课题设计的系统采用I2C总线传感器网络和RS485传输网络的设计思想实现了多点温湿度的测量、显示及远程监测。其中温度、湿度传感器都以智能终端的形式挂接到I2C总线上，由一台数据采集器集中控制，每台数据采集器负责一定区域内的温湿度监测。数据采集器的核心部件为单片机AT89C51，主要完成对其所连接传感器件的测量以及与主机的通信等功能。各采集器以网络结点的方式挂接到RS485传输网络上，传输距离远，还可有效的抑制共模干扰。数据采集器系统中采用数字式温湿传感器SHT11 和单片机AT89C51 组成的最小温湿采集系统。该系统体积小、简单可靠、价格低。它与485 接口连接可实现温湿度的多点检测。从而达到系统统一，和谐的效果。

关键词：STH11智能温湿度传感器，89C51单片机，RS485总线 

目  录

1 绪论 1

1.1 研究的目的和意义 1

1.2 国内外相关技术发展概况 2

1.2.1 温度测量的发展概况 2

1.2.2 湿度测量的发展概况 3

1.3 温湿度智能测控系统的应用前景 3

1.4 系统主要技术指标 4

2 系统检测设计 5

2.1 传感器的选用 5

2.1.1 选用原则 5

2.1.2 选择要求 5

2.1.3 传感器的测量 7

2.2 湿度及湿度传感器 7

2.2.1 湿度及其表示方法 8

2.2.2 湿度的测量方法 9

2.3.3 湿度传感器的参数 10

2.4温度及其表示方法 11

2.4.1 温度的测量方法 11

2.5 温、湿度传感器的选择 12

2.5.1 SHT11/15的性能特点 13

2.5.2 STH11/15 的工作原理 15

3 硬件电路设计 21

3.1 系统硬件框架 21

3.2 数据采集部分的设计 21

3.2.1 温湿度传感器和单片机的连接 21

3.2.2 键盘显示设计 22

3.2.3 报警电路 26

3.4 数据采集部分与485总线的接口 27

3.4.1 RS485协议 27

3.4.2 RS-485优缺点 28

3.4.3 89C51单片机与RS485总线接口电路 29

3.5 系统硬件采集电路图 30

4 系统软件设计 31

4.1 系统的程序设计 31

4.2 温湿度采集流程图 32

4.3 温度显示子程序 33

4.4 湿度显示子程序 34

5 系统干扰设计 35

5.1 供电系统的抗干扰设计 35

5.2 数字信号输入中的软件抗干扰对策 36

5.3 数字信号输出中的软件抗干扰对策 37

致谢 37

参考文献 38