基于LTM8901的温湿度控制系统设计

2010-01-06 14:28:46来源: 电子产品世界

引言

  当今,智能化已成为自动化领域新的发展趋势,并推动智能功能迅速扩展到仪器、仪表、设备等行业。温湿度的测量和控制在工农业生产、气象观测、恒温恒湿的空调房、科学研究及日常生活中被广泛应用。本设计基于温湿度传感器LTM8901的智能环境温湿度控制系统,以AT89S52为控制器,通过仿真实验,可以实现对环境温室温度和湿度的检测与控制。

系统硬件设计

  系统通过集成数字式温湿度传感器检测环境的温度值和湿度值,将环境的温度和湿度转换成数字量,并将结果传送给单片机,通过数码管显示。单片机利用键盘设置环境温度和湿度的最大值和最小值,并将检测的当前值和预设的最大值和最小值作比较,根据比较结果单片机做出相应的判断,以控制输出继电器的工作状态,执行相应的控制操作,从而可以实现对环境温湿度的检测和控制。系统框图如图1所示。

温湿度检测电路

  系统采用长英科技的LTM8901作为环境温湿度传感器。LTM8901是一款专门为用户设计自身产品而提供的数字化温湿度探头,可单点使用,也可以与其他ITU设备多点联网使用。其湿度测量量程为1%~99%RH,分辨率为0.5%RH,测量精度为±3.0%RH(典型值);温度测量范围为-25℃~+60℃,分辨率为0.0625℃,测量精度为±0.5℃;响应时间典型值为5秒;工作电压范围为4.5V~5.5V。LTM8901将测量结果直接输出为数字信号,通过“一线式总线”串行传送给单片机,同时可以传送校验码,具有较强的抗干扰纠错能力,其电路连接如图2所示。

键盘输入和数码显示电路

  键盘输入电路的主要作用是供用户设置温湿度参考值,包括最大值和最小值。键盘输入电路由4×4个小键盘组成,共16各功能键,包括0~9数字键、温度设置键、湿度设置键、最大值键、最小值键、确认键和清除键。温度设置键有效后可以改变预设温度的最大值和最小值。温度设置键有效后可以改变预设湿度的最大值和最小值。最大值键用于说明输入的是最大限值,最小值键是说明输入的是最小限值,和确认键配合使用可以设定温湿度的预设限值。清除键用以清除当前的设置值。

 数码显示电路由6个数码管组成,分成两组,一组用于显示温度值,一组用于显示湿度值。当用户设置温湿度参考值时,显示的是设置的最大值或是最小值;当系统处于监测控制时,显示的是当前检测到的温湿度值。

输出电路

  系统采用继电器输出,通过改变温度控系统或湿度控系统的工作状态,实现对环境温湿度的控制。系统温度和湿度控制设备主要包括加热装置、通风装置、抽湿装置和加湿装置。ULN2803是8重达林顿反相驱动器,其输入端接单片机的输出端口,输出端接继电器的输入端。继电器采用国产的交流固态继电器(AC-SSR)H220D15,其内部采用光电隔离方式,可以有效避免电磁干扰。当单片机检测到温度值或湿度值超过预设的范围时,单片机的I/O口输出控制信号驱动继电器,启动电器工作,实现对温度控系统或湿度控系统的控制。

系统软件设计

  系统软件设计采用模块化结构,各个功能子块独立,方便调试。系统主流程图如图3所示。从图中可以看出,整个软件在结构上分为主程序、键盘扫描程序、LTM8901控制程序、显示程序以及输出控制程序。主程序实现各个模块的初始化,然后进入中断等待。键盘扫描程序主要任务是判断被按下的是哪一个键,从而执行相应的功能子程序。LTM8901控制程序主要是检测环境的温湿度值,并将检测结果传送给单片机。显示程序是用来显示用户预设值或检测值。输出控制程序主要是将检测值和用户预设值相比较,根据比较结果将相应的输出端口置位或复位,从而控制继电器的工作状态。

  LTM8901的控制程序主要包括以下几个步骤:发启动转换命令(250~350μs的负脉冲);延时850~1000ms,用于LTM01转换;发上位机读取命令。当单片机发送读取命令00H时,读取湿度值,然后延时4.5~5 ms,发送读取命令01H,读取温度值。

结语

  LTM8901是单片集成的数字式温湿度传感器,所有信号的处理都在内部完成,采用“一线式总线”进行通信,以数字形式完成数据的传输,节省了单片机的I/O口,而且省掉了A/D器件,降低了成本。该系统电路结构简单、检测准确、稳定性好,可以实现对环境温湿度的测量和控制。

关键字:LTM8901  温湿度控制系统  AT89S52

编辑:金海 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/gykz/2010/0106/article_2566.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
LTM8901
温湿度控制系统
AT89S52

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved