基本信息
- 项目名称：
- 温湿度监控仪
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 该温湿度监控仪可以根据实际需要设定温度及湿度的上下限，设置范围：温度为0-99.9℃,湿度为0-99.9H。当湿度低于所设下限时，蜂鸣器报警且绿色LED指示灯闪烁，水泵会自动放水，直到湿度达到所设上限时水泵会自动停止放水。当温度高于上限或者低于下限时蜂鸣器报警且红色LED指示灯闪烁，并且启动温度调节装置调节温度。该作品只有四个控制按钮，结构简单，操作方便。
- 详细介绍：
- 该作品以单片机AT89C52为控制核心，主要由温湿度传感器，显示单元，报警装置组成。 单片机是整个系统的核心，在此装置中选择8位微处理器AT89C52，该微处理器内部自带有8K的Flash内部程序存储器，对系统开发过程中的程序编写和调试可以提供极大的方便。与Intel MCS-51系列单片机的指令和输出管脚相兼容。由于将多功能八位CPU和闪速存储器结合在单个芯片中，省去了外部的RAM、ROM和接口器件，减少了硬件开销，节省了成本，提高了系统的性价比。在该系统的单片机模块中，另一路由11.0592MHz晶振和电容组成的振荡电路用于构成系统时钟。 所运用的温湿度传感器是由瑞士Sensirion公司推出的SHT10单片数字温湿度集成传感器。该传感器由相对湿度传感器，温度传感器，校准存储器，14位A/D转换器，信号放大器和I2C总线接口构成。SHT10具备卓越的长期稳定性，露点值计算输出功能，全较准、数字输出功能，免外围电路，完全低功耗，采用表面贴片封装或四脚互换封装，体积微小，全自动降能功能。校准系数以程序形式存储在OTP内存中，在校正的过程中使用。两线制的串行接口，使外围系统集成变得快速而简单。 LCD液晶显示屏用于显示温度、湿度参数。当系统处于温湿度设置状态时，显示用户需要调节的温湿度上下限值。在温湿度检测状态时，显示当前测得的温度、湿度值。 报警装置是由蜂鸣器，红绿LED灯组成。当湿度低于所设下限时，蜂鸣器报警且绿色LED指示灯闪烁，水泵会自动放水，直到湿度达到所设上限时水泵会自动停止放水。当温度高于上限或者低于下限时蜂鸣器报警且红色LED指示灯闪烁，并且启动温度调节装置调节温度。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 本系统以单片机AT89C52为控制核心，主要由温湿度传感器，报警装置等组成。 以数字式温湿度传感器SHT10作为温湿度检测元件直接测量温湿度，将采集到的信号分别送入单片机，由单片机将检测到的模拟量转换成数字量，显示于LCD显示器上。并可根据实际需要使用键盘输入温、湿度上下限值，由报警装置完成温湿度超限报警功能并自动控制电磁阀开关已达到对温湿度的调节功能。该系统灵活，易于操作，可靠性高，将会有非常广阔的开发前景。
科学性、先进性
- 本设计从温湿度检测电路、输出控制电路、键盘及LCD显示电路的设计等几个方面出发，详细研究和设计了基于单片机的温湿度监控系统的各个部分内容，设计了单片机及其外围电路，并结合一套完整的程序算法给出了一套温湿度测控系统软硬件解决方案。系统通过温湿度检测电路检测室内温湿度变化，通过模数转换送给单片机处理，通过键盘设定上限温度和下限温度，当湿度低于设定的温度下限值时，启动水泵加湿，当湿温度高于设定的温度上限值时，停止加湿，实现了温湿度测控的自动化。采用的SHT10测量元件大大简化了软硬件的设计，系统结构简单调试方便，性价比高。而且由于SHT10的极好性能特点，提高了系统的稳定性和测量精密度。
获奖情况及鉴定结果
- 2010年12月，获学院第三届学生科技作品竞赛设计类一等奖。 2011年3月作品相关论文于校学报发表。
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 实物，现场演示，录像，图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 一、该产品可推广应用于农业的生产中，如实时监测塑料大棚内的温湿度，更好的服务于农业生产。 二、作为一个可独立工作的子系统，嵌入于工业自动化控制系统中。 三、可运用于家庭中。可在主人外出时自动浇花或自动增加室内湿度（只需将水泵头改为雾状喷头即可）。 四、服务于社会生活的其他方面：如利用其温湿度监测的特性，将其应用于气象观测站，定期采集。
同类课题研究水平概述
- 随着微型计算机和传感器技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，温度和湿度自动监测控制方面的研究有了明显的进展。我国近年引进了多达16个国家和地区的环境控制系统，对吸收国外先进经验、推动温度湿度自动检测产生了积极的作用，但多因能耗过大，造价高，品种未能配套，没有达到预期效果。中国的环境综合控制系统必须走适合中国国情的发展道路，在引进、消化、吸收国内外先进技术和科学管理的基础上，进行总结提高、集成创新、超前示范，既开发适宜我国经济发展水平，又能满足不同气候条件，接近或达到世界先进水平的智能化温湿度监测系统。随着现代科技的发展，电子计算机已用于控制温湿度环境。控制系统由中央控制装置、终端控制设备、传感器等组成。先编制出温湿度最优环境条件的管理程序表，存储于电子计算机的记忆装置中，电子计算机根据程序表确认、修正各参数，并给终端控制系统指令。终端控制设备向中央控制装置输送检测信息，根据中央控制装置的指令输出控制信号，使电器机械设备执行动作，实现环境调节。该种系统可以达到自动控制降温、除湿、通风。根据需要，通过键盘将信息输入中央管理室，根据情况可随时调节仓库 温度。随着科技的进步，许多新技术和新工艺被应用到湿度测量领域中。目前，国内外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能湿度传感器，SHT11/15 型智能化湿度传感器系统测量相对湿度的范围是 0～100％，分辨力达 0.03％RH，最高精度为±2％RH。测量露点的精度＜±1℃。在测量湿度时A/D 转换器的位数分别可达12位、14位。利用降低分辨力的方法可以提高测量速率，减小芯片的功耗。SHT11/15的产品互换性好，响应速度快，抗干扰能力强，不需要外部元件，适配各种单片机，可广泛用于医疗设备及温湿度调节系统中。
