温湿度控制器范文

温湿度控制器范文（精选6篇）

温湿度控制器 第1篇

年复一年的多雨季节，随着夏天的来临，悄悄地到了。夏日里，适宜的温度，潮湿的气候，滋养着万物的生长。美丽的季节，带给大地以无限的生机，也给我们兰台人的档案保护带来了不少烦恼，烦人的潮气和合适的温度给档案库房内的霉菌创造了最佳的繁殖机会，也给档案保护人员带来了一年中最忙碌的季节。

霉菌是地球上无数物种中的一类，它们的存

在给人类带来生机，送来福音，青霉素就是从霉菌中提炼出来的一种治病的良药；然而，它也给我们带来危害：一旦霉菌寄生于档案上，纸张霉变，只要生长条件许可，几天之内，霉菌就会布满库房，给档案带来无限的危害。霉菌无所不在，无所不有，平时我们不仅可以从没有发生霉变的档案上采集到霉菌，而且可以在没有发生霉变的库房空气中捕到霉菌。经过培养，发现这些霉菌有很多种类，如毛霉、青霉、黑霉等，有时还会发现黄曲霉、黑曲霉等菌种，这类霉菌最适宜生长在摄氏24—28度，相对湿度为70%以上的环境内，一旦库房内有这种适合霉菌生长的环境，原先寄生在档案上的霉菌就如鱼得水，迅速繁衍，并以几何级数增长，严重危及档案。

面对霉菌的侵害，我们档案管理人员几乎是按照祖辈传下来的一成不变的传统办法来防霉，这个办法就是在库房内和档案箱内安放防霉药剂或者樟脑丸，利用药剂挥发出来的气味来制止霉菌的生长，让霉菌和虫子在药剂的气味中中毒死亡。虽然这种传统做法有一定的防霉作用，但也带来副作用。有人做过试验，给老鼠服用一定剂量的防霉药剂，会引起老鼠死亡。自然，档案管理人员长期呼吸含有防霉剂的空气也无益于健康。此外，在雨季如果档案库房温湿度没有控制好，档案长期处于高温、高湿环境中，将会导致纸质酸化，影响档案寿命。近年来，档案库房内空调机和去湿机的广泛应用，给我们防霉不用药提供了一个新的方式。我们大家都知道，秋季不易长霉，是秋高气爽，湿度不适宜霉菌生长，冬季不长霉，是寒冬腊月气温低。这个原理向我们启示，只要利用机械通风，造就一个不利于霉菌繁殖的空间，霉菌就不会生长。现今我们完全有条件利用空调机和去湿机来造一个绿色的防霉环境，让防霉不用药从理想走向现实。笔者所在的**市档案馆，拥有一座大型的档案库房，里面珍藏着许许多多珍贵的资料，与其它档案馆(室)一样，每年也面临雨季防霉问题的困扰，我们早先在外滩老库房时也曾用过药剂防霉，搬到新库房以后，采用了控制库房温湿度的方法，库房温度常年控制在摄氏24度以下，相对湿度常年控制在50%上下，整栋大楼近二百万卷档案不用一颗防霉药，多年来档案从没有发生过霉变。

如何科学地应用空调机、去湿机来控制库房温湿度，是一门学问，这里不仅有理论的测算，还要有实践的经验。根据笔者所在技术部多年积累的办法，体会到不管怎样的库房，只要稍加改进，科学地管理，就一定能做到防霉不用药。

要做到不用防霉药，必须在雨季来临之前，将库房门窗仔细地密封好，因为哪怕是一条小小的缝隙，也会给库房带来大量的潮气。有条件的档案室，应在库房门口安装风幕，防止开关库房门时内外空气进行交换，阻止室外潮气入侵室内。空调机冷量选用，不管何种型号，一般每平方米100大卡即可，去湿机的除湿量，50平方米左右库房，选每小时1公斤的去湿机，已足够。夏季来临，当室外温度不高时，就要利用这个时机将温度和湿度降得低一点，不要认为室内温度不高就不开降温除湿设备，这时最好将库内温度降到摄氏20度、相对湿度50%以内，最大限度地把冷量、降湿量储存在库房的墙壁、档案、柜体内。

储存一定能量后，一但室外温度长时间超过摄氏35度，相对湿度长时间超过90%，即使空调降温能力下降、去湿机抽湿能力不足时，依靠储存能量的释放，库房的湿度也不会超过国家标准。只要坚持在雨季将档案库房相对湿度控制在50%上下，温度不超过摄氏24度，库房内档案上，即使有霉菌孢子存在，因它们没有繁殖生长的条件，库房、档案也就不会霉变。

要空调机、去湿机能按照我们的意愿运行在规定的范围内，最好安装温湿度自动控制系统。以前，一般管理人员为了安全，不敢将空调机去湿机整个晚上都打开，现在可利用计算机来进行档案库房技术管理。一旦当库内温湿度纯依靠白天开空调机去湿机不能控制时，自动控制系统就会二十四小时根据库房实际需要运行，从而保证了库房达到国家规定的标准，由于有了自动控制，管理人员也不必频繁进出库房，因不经常开关库房门，冷量也损失较少，可节省很多能耗。安装自控系统的投入，可以从节省电能中逐步得到回报。当然，如果没有安装自控系统，也不是不能控制好库房的温湿度了，只要管理人员勤观察，勤开关设备，也能控制好库房。

库房防霉不用药，已不是纸上谈兵的空话，它已实实在在的存在了，笔者在发达国家档案馆考察时，发现他们的档案库房不放防霉药，已是一件很普通的事。相信，档案库房不用防霉药，离开我们已不远了。

温湿度控制器 第2篇

油画在居室如长时间的陈列，地点的选择和陈列的方式颇有讲究。一般油画作品的放置位置应选择在通风、干燥处，避开阳光强烈照射的地方，布置单独的房间存放艺术品为最佳。光线，尤其是紫外线对油彩的破坏性很大，采光可选择微弱的弥散自然光、低瓦数的白炽灯、低紫外线日光灯或有紫外线过滤套的普通日光灯。但要注意的是，灯具与油画摆放的距离也有要求，保证油画受热均匀。

油画作品的保存，通常最适合的环境湿度应在50%-60%之间，环境温度应控制在18-22摄氏度之间。为了防止画布背面受潮，可在画布背面薄薄涂上两层预先溶解在松节油中的天然蜂蜡，能完全防止潮湿空气的渗入。如果担心自己操作会出现差错，不妨请专业人士帮忙，每隔三五年要给画作做一次“光油处理”。

有些细节问题也不可忽视。首要的便是家里保持洁净，这是维护收藏品的基本工作，接触油画之前先洗手，油画要远离喷雾剂与香烟的烟雾，并且定期清除浮尘。除尘之前务必小心查看，看清楚油画表面是否有裂掉、松动的地方，除尘动作要避开这些部分。除尘工具的选择是重中之重，最好选择毛质材料的笔或刷子，切忌用抹布擦，更不能用湿抹布。

其实，藏家在购得油画作品的同时，应主动了解画家在绘制时所使用的各种材料的优劣，如果使用的是较差的颜料和画布，那么再细心的保养也无济于事；此外，油画作品如果选用了不合格的装框材料，也会造成变形。

除了表面除尘工作，遇到保存和修复方面的问题时，可以请拍卖行或画廊的专业人士服务。油画的修复主要由洗画、托裱、补画、修画组成。托裱可以修补画布因年久而朽烂破裂的问题。若画面中的油色整块脱落，则需要裱补，然后补颜色，补画和修画都要注意原作的笔触、色调和技法。文章来源：转轮除湿机

枸杞烘干窑温湿度解耦控制器设计 第3篇

枸杞烘干窑的温湿度控制属于解耦控制。解耦控制又称为一对一控制,是多输入多输出线性定常系统综合理论中的一项重要内容。对于一般的多输入多输出的受控系统来说,系统的每个输入分量通常与各个输出分量都互相耦合,即1个输入分量可以控制多个输出分量;反过来说,即1个输出分量受多个输入分量的控制。这就给系统的分析和设计带来很大的麻烦。所谓解耦控制就是寻求合适的控制规律,使闭环系统实现1个输出分量仅仅受1个输入分量的控制,也就是实现一对一控制,从而解除输入与输出间的耦合。

1 性能分析

1.1 温湿度被控对象状态空间表达式的建立

枸杞烘干窑温湿度被控对象可写成下列形式,即

对于每一个积分方程按高阶导数项求解

根据式(2)画出模拟结构图如图1所示。

取每个积分器的输出为一个状态变量,如图1所示,则式(2)的一种实现为

枸杞烘干窑内温湿度控制系统状态空间表达式为

1.2 枸杞烘干窑内温湿度控制系统稳定性分析

线性定常系统∑=(A,B,C)=Ax+bu,y=cx系统稳定的充要条件是矩阵A的所有特征值均具有负实部。

由式(4)对于枸杞烘干窑内温湿度控制系统

求解矩阵A的特征值得

矩阵A有两个特征值为正,故枸杞烘干窑内温湿度被控对象不稳定。

通过对枸杞烘干窑温湿度控制系统仿真,得到图2仿真曲线。由仿真结果可以看出,系统在施加阶跃信号后严重发散,所以必须对枸杞烘干窑内温湿度控制系统进行解耦、极点配置。

2 枸杞烘干窑内温湿度控制系统解耦

2.1 枸杞烘干窑内温湿度控制系统耦合分析

实现解耦控制的方法有两类:串联解耦;状态反馈解耦。

若一个系统∑(A,B,C)的传递矩阵W(s)是非奇异对角形矩阵,即

则称系统∑(A,B,C)是解耦的。

枸杞烘干窑内温湿度控制系统的传递矩阵W(s)如下

W(s)不是一个对角矩阵,所以枸杞烘干窑内温湿度控制系统是一个耦合系统。

2.2 状态反馈解耦控制的结构

设受控系统的传递矩阵为W(s),其状态空间表达式为

则状态反馈解耦系统的结构如图3所示。

其中,K为状态反馈阵,是mn阶常数阵,F为mm阶输入变换阵r(t)是m维参考输入向量。此时系统的控制规律为

将式(7)代入式(6)中,可得状态反馈闭环系统的状态空间表达式为

则闭环系统的传递矩阵为

如果存在某个K阵与F阵,使GK.F(s)是对角形非奇异阵,就实现了解耦控制。

2.3 枸杞烘干窑内温湿度控制系统状态反馈解耦

根据有关定理,经计算可判定,枸杞烘干窑内温湿度控制系统可以解耦,状态反馈矩阵为

输入变换矩阵为

2.4 枸杞烘干窑内温湿度解耦控制器

由式(8)可得枸杞烘干窑内温湿度解耦控制系统如下

解耦后传递函数阵为

在系统的输入通道u1输入阶跃信号,输入通道u2输入脉冲信号,通过matlab仿真得到如图4输出结果。

在输入通道u1输入阶跃信号,得到了y1曲线,同时在输入通道u2输入脉冲信号后得到了y2曲线。从上述仿真结果可以看出,通过状态反馈解耦;系统已经完全解耦。但是系统仍然不稳定,需要对系统进行极点配置。

3 窑内温湿度解耦控制器极点配置

所谓极点配置,就是通过选择适当的反馈形式和反馈矩阵,使系统的闭环极点恰好配置在所希望的位置上,以获得所希望的动态性能。

解耦后的控制系统可以写为

期望将系统极点配置在-1,-1处,加入状态反馈阵k=,闭环系统特征多项式为

其中,。

令k1=-1,k2=-1,k3=0,k4=0,则λ1=-1,λ2=-1。

经过极点配置后系统变为

经过matlab仿真后输出结果如图5示。

在系统的输入通道u1输入阶跃信号,得到y1曲线,同时在输入通道u2输入脉冲信号后得到y2曲线。从图5仿真结果可以看出,通过状态反馈解耦,系统已经完全解耦,经过极点配置后系统稳定。

4 极点配置解耦控制器算法程序实现

枸杞烘干窑温湿度控制解耦极点配置后系统控制量的计算方法为

经过极点配置后系统变为

令u0为初始控制量,V=u0+为极点配置矩阵。控制量u(t)=F(u0+(t))+KXj(t)。程序算法框图如图6所示。

5 结语

本文分析是建立在控制对象的数学模型不变的情况下进行的,但是实际情况下枸杞烘干窑内温湿度控制对象是复杂的、时变的和非线性的;几乎不可能用一个适当的模型来表示像枸杞烘干过程这样一个复杂系统;枸杞烘干的扰动变量的范围宽,难以调控。烘干窑内数学模型随时间和工作环境的改变而变化,其变化规律往往事先不知道,为了解决这一困难,必须在上述分析的基础上,寻找更好的控制手段。

参考文献

[1]刘豹.现代控制理论[M].北京:机械工业出版社,2000:79-200.

[2]袁著社.现代控制理论在工程中的应用[M].北京:科学出版社,1985.

[3]王树青.工业过程控制工程[M].北京:化学工业业出版社,2003:50-150.

[4]刘晨晖.多变量过程控制系统解耦理论[M].北京:水利电力出版社,1984.

温湿度控制器 第4篇

环境温湿度对油墨的影响

油墨由颜料、连结料和溶剂等成分组成，环境温湿度的变化直接影响油墨的干燥速率、黏度、流动性等性能。

1.温度对油墨的影响

油墨的黏度和流动性关乎着其在承印材料上的转移率和渗透量、印迹的坚实程度、印品的光泽度及生产效率等。环境温度越高，油墨的黏度就越小，流动性就越大，油墨则不能准确转移，进而导致图文层次不分明，墨色不够饱满，色泽不够鲜艳明亮，大大降低印刷质量。

当环境温度过低时，油墨的黏度就会随之增加，流动性就会下降，传墨和串墨就会变得不流畅，极易造成印品墨色不均匀。此外，温度过低还会导致油墨内部凝聚力增强，使油料分子活性减弱，油墨的黏弹性降低，致使油墨拉丝过长且不易断裂，这样在印刷过程中，如果叼纸牙排的叼力不足以克服橡皮布对纸张产生的作用力，严重时就会破坏纸张，使纸张局部撕裂而粘贴在橡皮布上，引起质量事故。

2.湿度对油墨的影响

湿度的变化主要影响油墨氧化结膜的干燥速率，当空气中水蒸气含量升高时，空气中氧气的化学活力就会减弱，与油墨接触的氧气量也会相应减少。当湿度较高时，承印材料的水分含量就会相应提高，与湿度较低时相比，承印材料对油墨的吸收量变少，油墨的渗透量和内部凝聚力也有所下降，最终导致油墨氧化结膜的干燥速率减慢。

对于油墨干燥过慢的问题，为了不影响正常生产，有些印刷企业采用烘干的方法来加速油墨中溶剂的挥发，以达到油墨快速干燥的目的，但这种方式往往会造成印品光泽度和墨色质量下降等问题。

另外，在使用UV油墨时，笔者还发现，UV油墨对环境温湿度的变化更敏感、要求更高。当环境的温湿度降低时，UV油墨除了会受到与普通油墨相同的影响外，其光固化反应速率也会变得缓慢，使其与承印材料的结合力下降，从而容易造成墨层脱落，进而给印后加工带来极大困难，影响生产效率，有时甚至会耽误交货期，给印刷企业造成不小的损失。

环境温湿度的控制措施

由上可见，环境温湿度变化对油墨印刷性能确实有着很大影响，为保障顺利生产和印品质量，印刷企业应做好印刷车间内环境温湿度的合理控制，给车间营造一个温湿度适宜的环境。

1.温度的控制措施

一般，印刷车间适宜的温度应控制在22℃～25℃范围内，许多印刷企业在车间内安装空调，采取局部空气与自然大气冷热交换的方法来控制车间内部温度，这种方法使用起来简单、方便、起效快，而且便于局部控制，适合各类生产企业使用。在我国北方地区，有一些印刷企业采取传统法，即将地下冷气引入生产车间，该方法很大程度上缓解了生产中温度变化所带来的影响。

2.湿度的控制措施

在印刷车间内，湿度的控制显得尤为重要，一般适宜的湿度应保持在50%～60%。对于印刷企业来说，使用加湿器是控制环境湿度最直接、有效的方法，加湿器的种类有很多，有些条件较好的印刷企业会购置可分段控制的中央控制加湿器，采用模块化集中加湿的方法，这样不仅可对整个印刷车间进行加湿，还可对局部环境的湿度进行调整。这种加湿器的自动化程度较高，可通过传感器获取印刷车间湿度值，实现湿度的智能化自动调整，效率较高，适用于空间较大、环境湿度要求较高的场合。

大多数印刷企业更倾向于使用既经济实惠又智能、方便的方法来控制环境湿度，如有些印刷企业在传统加湿器上增配PLC、电磁阀、传感器等控制单元，改造后的加湿器可实现模块化智能控制。另外，手动加湿器也普遍应用于印刷企业，这种加湿器操作起来较简单，成本低廉，可移动使用，特别适合小型印刷企业或需要局部加湿的场所。

3.局部环境温湿度控制措施

温湿度控制器 第5篇

摘要

随着电气技术、微电子技术与计算机技术的飞速发展，仓库贮存系统的检测、控制、管理自动化已迫在眉睫，由其是近年来仓贮系统的容量不断扩大，传统的方式已经远远不能满足实际生产的需要，建立一种管理科学、操作简便、运行可靠的高效率软硬件已是必需。仓库库房的原有的温湿度检测都是采用人工检测和控制，方法老化、控制设施滞后，如果采用一般仓贮远程监控采用的有线控制，即重新布线或者借助于电力线进行信号传输，施工劳动强度大，投资大。本设计以科技创新的观点，研究与设计以PC机为控制核心，采

用无线数字温度和湿度传感器的自动监控系统，对库区内每个库房中各仓位的温度及湿度的变化情况进行实时自动检测，采用无线传输方式，实时显示和监测各个仓库的环境变化情况，通过适当的软、硬件抗干扰处理和控制室计算机的分析处理，实现现场的控制，使仓库达到恒温、恒湿状态，从而提高仓库的科学管理化、控制自动化水平，对有效地提高事故的预见性和工作效率有着重要的实际推广价值和理论研究意义！

关键词：仓贮环境 智能传感器 无线数据传输 单片机 无线通信

目录

摘要...............................................................................................................第一章 绪论.................................................................................................1.1问题的提出......................................................................................1.2国内外仓贮测控概况及发展趋势..................................................1.3 本课题要解决的主要内容.............................................................1.4 课题的创新.....................................................................................1.5 小结..................................................................................................第二章 系统硬件设计................................................................................2.1 设计思想.........................................................................................2.2 系统主要功能及结构图.................................................................2.3 系统的主要参数.............................................................................2.4 微处理器的选择.............................................................................2.5 温度的测量方法.............................................................................2.6 温度传感器的选择.........................................................................2.7 湿度的检测与设计.........................................................................2.8 数据采集电路.................................................................................2.9 用CPLD实现多路开关和显示.....................................................2.10 小结................................................................................................第三章 系统软件设计................................................................................3.1 软件总体设计.................................................................................3.2 上位机程序.....................................................................................3.3 下位机程序.....................................................................................3.4温、湿度测量子程序......................................................................3.5 附件..................................................................................................第四章

总

结..........................................................................................4.1 研究工作主要特点.........................................................................4.2 研究工作不足.................................................................................4.3 结论..................................................................................................参考文献.......................................................................................................致谢...............................................................................................................第一章 绪论

1.1问题的提出

防潮、防霉、防腐是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理者质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性，为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作，军事，贵重物资仓库更应重视这项工作，但传统的方法是用干湿度湿表、毛发湿度计、湿度试纸和温度计等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度及湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作，这种人工测试方法费时费力、效率低且测试的温度和湿度误差大、随机性大。

随着电气技术、微电子技术与计算机技术的飞速发展，仓贮系统检测、控制、管理自动化已迫在眉睫，建立一种管理科学、操作简便、运行可靠的高效率控制系统已是必需。为此，研究与设计以PC机为控制核心，基于数字温度和湿度 的自动测试系统，对库区内每个库房中各个仓位的温度及湿度的变化情况进行实时自动测试，一旦出现异常现象便于及时处理，有效地提高事故的预见性和工作效率有着重要的实际推广价值和理论研究意义！

1.2 国内外贮存测控概况及发展趋势

贮存的物资作为我国重要的战略资源，直接关系到国计民生、关系到社会主义的经济发展，贮存的自动化监控有利于提高仓库的运行水平，减少物资在存储过程中的损耗，降低劳动强度。长期以来，国家建设的大批物资储备库，由于受条件的限制，自动化水平很低，门

窗、风机基本上是手动操作，简单仪表的检测也是靠人工现场的操作，此种传统的方法往往给职工造成劳动强度大，且控制不及时，给储备安全带来隐患。

目前国外已经逐渐实现自动化远程控制，即现场通过微机对参数的分析处理以决定是否启动或关闭相应的设备，从而实现远程控制。远程监控系统目前主要有有线通讯技术和电力载波通讯技术。

有线通讯技术以其稳定性占有优势。但有线通讯线工程浩大，而且容易被人为损坏；同时厂房(仓房)已建成，布线有困难；电力载波通讯技术能有效解决上述问题，它利用现有库区交流电源线作为通讯线路，不必申请付费专用频道，优势明显，但由于电力线上的高削减、高噪声、高变形，在很长时间内使电力线成为一个不理想的通讯媒介。

随着，无线和蓝牙技术的开发和日益完善。为此，无线载波通讯成为可能，此项技术无需另外布设信号线，经过适当的抗干扰处理后具有通道可靠性高、投资少、见效快的特点，此技术的实施有利于仓贮设备的网络化、智能化。

随着我国科技的快速发展和工业自动化程度的提高，仓库管理技术也将得到进一步改进。仓库温度、湿度测量方法以及相应的智能控制一直是物资保存的一个重要问题，仓库的测控的无线化、智能化和信息化管理已成为仓库储备技术的发展趋势。

1.3 本课题要解决的主要内容

本课题拟传统监测的基础上，研究基于单片机的无线温湿度监测系统。对于温湿度测量来说，一个最重要的环节就是对环境温度进行

补偿，对数据进行误差分析。另外该系统属于无线通信系统，因此也需要对数据传输的可靠性进行研究。主要研究内容包括以下几方面： 1)选用温湿度传感器时，应重点考虑测量精度高，抗干扰能力强，稳定性好，信号易于处理、传送，便于多路测量，安装方便，维护简单，环境温度补偿容易的器件。

2)

在硬件设计时，结构要尽量简单实用、易于实现，应尽量使用各种总线技术，以节约系统有限的I/0资源，并使用系统电路尽量简单。同时在硬件电路和软件程序设计时，一定要增加抗干扰措施，提高系统的抗干扰能力，保证系统的稳定性。3)

软件设计必须要有完善的思路，要充分考虑到各传感器和无线收发器的时序，做到程序简单，调试方便，尽量降低无线数传的误码率。

4)

环境温度和各种随机噪声都会对温湿度数据的测量产生影响，因此需要对环境温度进行补偿和误差修正。

1.4 课题的创新

本课题的创新在于由现场检测和诊断到远程控制，如果采用传统的现场监测即人工定时测量，不但要耗费大量的人力，而且不能够做到实时监控，特别是一些存在加热设备的生产基地，在短时间内温度可能发生剧烈的变化，如果利用人工进行测量和管理，则可能造成重大事故。采用了无线测控系统，利用无线收发器进行数据传输，既降低了网络的布线成本，也提高了应用的灵活性和扩展性，节省了人力资源。

1.5 小结

本章主要介绍了课题的来源，以及国内粮仓库藏概况及发展趋势，综述了本文的研究内容，指出了本课题的特色及创新。

第二章 系统硬件设计

2.1 设计思想

本系统的上位机采用PC机，通过RS-232接口与转换器相连，转换器通过RS-485总线连接下位机，实现通信联系。每台下位机需要测量128路的温、湿度信号，为了能实现共128路温湿度的数据采集工作，本设计中用CPLD设计了一个模拟开关，每次只采集一路数据传入单片机中去，另外，本设计的显示部分也独特的选用了CPLD来实现。单片机首先使模拟开关选通某个传感器使传感器工作从而对现场温度或湿度进行测量，测量后的电压值经过变换送入单片机的A/D端口，单片机将输入的模拟量转换成数字量后再进行处理，然后再将处理得到的温度湿度值送到CPLD显示，同时将数据传送给上位机，上位机接收到数据后将得到的温度、湿度值进行显示，并做出温度、湿度场的分布图，如温度、湿度值越限，上位机和下位机可同时进行报警，同时下位机将排风扇或除湿机打开，直至温度、湿度值正常排风扇或除湿机制动关闭，同时解除报警。

2.2 系统主要功能及结构图

本系统运用温度传感器和湿度传感器对温度、湿度的敏感性设计了一种基于多级通讯总线的仓库温、湿度自动监测系统，其主要功能有：

本系统的上位机采用PC机，通过通讯控制总站与下位机实现通信联系；可以巡回检测各个仓库内的温湿度情况，也可在任何时刻随

时监控某一仓库内的温湿度值；并将数据进行显示和打印；如果温湿度值超过允许范围将进行报警。

本系统的下位机采用AT89C51单片机，一方面要与上位机进行通讯联系，同时要实现对仓库中64路温度和64路湿度的测量。首先使模拟开关选通某个传感器使传感器工作从而对现场温度或湿度进行测量，测量后的电压值经过变换送入单片机的A/D端口，单片机将输入的模拟量转换成数字量后再进行处理。如温度、湿度值越限下位机将故障报警同时将排风扇或除湿机打开，直至正常排风扇或除湿机制动关闭。

整个温湿度监测系统框图如图2.1所示。

图2.1系统硬件结构图

2.3 系统的主要参数

16个仓库的温湿度监测：

每个仓库的检测点数：温度、湿度各64点； 测温范围：-40℃～﹢90℃； 测温误差：≤±0.5℃； 测温重复误差：≤±0.1℃； 测湿范围：20—99%RH； 测湿误差：≤±3%RH； 测湿重复误差：≤±0.5%RH；

系统工作环境：-40℃～+100℃，20～99%RH，AC220V±15%。

2.4 微处理器的选择

AT89C51是美国Atmel公司生产的低电压，高性能cmos8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和128位bytes的随机存取数据存储器（RAM），32位并行I/0口、3个16位定时/计数器、6个中断源和1个全双口串行I/0口，采用12MHZ晶体振荡器，容MCS-51指令系统，是高性价比的应用场合，应用于各种控制领域。它的极限工作温度：-55℃—+125℃，储藏温度：-65℃—+150℃，最高工作电压：6V 直流输出电流15.0mA。

2.5温度的测量方法

温度不能直接测定。它的测定是采用间接的手段，通过观察另一种物质一即所谓测温介质的物理特性变化的方法来确定。这种测量方法并没有给测介质温度的绝对值，而仅仅是它和测温介质原始温度相对的温度差，这个原始温度是制定温标时就被规定作为零度。为了测量时的方便，应尽可能的选择这样的物理特性，即它能随温度的改变

而单值的变化，不受其它因素的影响，且比较易于精确测定适合这些要求的特性。如体积的膨胀、热电势的产生、电阻和辐射强度的变化等都被用作温度测量的基础，常用的测温仪表有各种温度计和温度传感器。例如，热膨胀是温度计、热电偶、辐射温度计、光高温计等。在温度测控系统中，除了高温、低温和测量精度高于0.1 C的高级测温技术外，常温范围的温度传感测量和控制技术相当成熟，可以直接选用，而且可选的测量方式也很多。

2.6 温度传感器的选择

仓库系统中温度测量采用半导体集成式温度传感器AD590直接变送输出。这种集成式传感器以两线制方式输出的电流值对应的是开尔文温标值，如0℃时输出电流为273μA，使用简便，而且价格低廉。

根据以上的选用原则，本设计所选用的温度传感器为集成温度传感器AD590。AD590是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电流源。它的主要特性如下: 流过器件的电流(μA)等于器件所处环境的热力学温度的度数，即

Ir=T〃K 其中，Ir为流过AD590的电流，单位μA T为热力学温度，单位K K为计算系数，单位μA/K AD590的测温范围为-55℃～﹢150℃

AD590的电源电压范围为4V—30V。电源电压4V—6V范围变化，电流Ir变化为1μA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V的正向电压和20V的反向电压，器件反接也不会损坏。

输出电阻为710MΩ

非线性误差在正负0.3℃

2.7 湿度的检测与选型

湿度测量技术中最准确的方法是绝对湿度测量的称重法，国际上普遍使用该法作为湿度基准其次是作为二级检定标准的阿斯曼通风干湿计。但是这两种方法都难以用于自动化测控系统的现场传感测量。工程技术中常采用绝对湿度、相对湿度和露点温度表示法和相应的测量技。

绝对湿度测量:也称为水分或微弱水分测量技术，测量的是空气体积中水分的直接含量，各种材料的含水量、电子器件封装、火力发电烟气、高压电器保护气体的测量等，所涉及的范围相当广泛。对应不同的工况环境、被测对象和性能价格比的要求，其测量方式种类也非常多。常用的有电容式、化学露点式，精度较高的有光学露点式和称重、红外、微波等测量方法。

相对湿度测量:空气的相对湿度所表达的是其中水气接近饱和的程度，是指力为P,温度为T时空气中水气的摩尔分数与相同条件下纯水表面的饱和水气的摩尔分数之比表示为%RH。相对湿度测量主要用于要求保持一定湿度气氛的纺织、薄膜生产等行业;武器装备封存、仓储等场所防止材料的腐蚀、霉变主要依赖于相对湿度控制。

相对湿度的测量方法有毛发湿度计、干湿温度计、各种露点计等

人工视检测量方式;而应用最为普及的相对湿度测量方法是温湿度自动测控系统所采用的各种类型的小型、微型化湿度传感器。这些类型各异的湿度传感器基本是以传感材料对水气吸附原理作为传感机制。因此，湿敏传感技术的研究大多集中在湿敏传感材料和水气吸附机制上，了解这些技术的原理和进展是本项目湿敏传感器选型的重要依据。

适用于本项目研究设计的湿敏器件集中在陶瓷湿敏材料和电容式高分子湿敏材料两大类。陶瓷湿敏材料以其测湿范围宽，几乎可在全湿范围内进行测量、工作温度高、响应快、热稳定性好、容易制备、价格低廉等优点而受到人们的重视。敏感陶瓷材料又可分成体材料、厚膜材料和薄膜材料三类。厚膜和薄膜材料的工艺一致性稍好一点，便于批量生产。实验结果表明，相对湿度在20--95%RH范围内，在单对数坐标上阻抗变化近三个数量级，曲线近乎直线。如果设计成加热清洗方式，多次重复测量，性能都能恢复。但是陶瓷湿敏材料的一致性差，难以与集成电路互换配套。除非采用加热清洗方式，否则抗污染能力很差，而很多情况下不允许设计为加热清洗。

通过以上分析本设计选用了电容式集成湿度传感器HI3605}20}。集成湿度传感器HI3605在片内可完成信号的调整，且精度好，线形好，图2-2给出了HI3605的结构图。

图2.2HI3605的结构图

图2.3HI3605的输出电压与相对湿度的关系

HI3605的输出电压是供电电压，图2-3给出了HI3605的输出电压与相对湿度的关系曲线。电源电压升高，输出电压将成比例升高。所以说HI3605的线形度比较好。HI3605的性能如表2.4所示: 表2.4HI3605C性能表

2.8 数据采集电路

要实现128路温度和128路湿度的采集，就要在粮库中安臵128个AD590温度传感器和128个HI3605湿度传感器，其布线如2.5所示，图中画的是4*4布臵的形式，温度传感器和湿度传感器交替放臵就可以实现模拟开关的输入为偶数时，选通的是某个温度传感器，而模拟开关的输入为奇数时选通的是某个湿度传感器。

图2.5传感器布线图

2.9 用CPLD实现多路开关显示

可编程逻辑器件(PLD Programmable logic Device)是一种由用户编程要实现某种逻辑功能的逻辑器件，芯片内的逻辑门，触发器等

硬件资源可由用户自行配臵来实现专用的路基功能。与只能实现固定功能的传统的标准路基器件(例如74系列的TTL器件)相比，PLD器件可以反复修改，并且在满足应用的，个性化的设计需求方面具有更大的灵活性和竞争力。而CPLD即复杂可编程逻辑器件是在PLD的基础上，在半导体工艺不断完善，用户对器件集成度要求不断提高的形势下发展起来的，其功能与PLD基本相同，只是集成度和芯片容量更高，目前，已有上百万门的CPLD芯片系列。

在CPLD芯片中我们主要实现两种功能，一个是模拟开关，另一个是动态扫描显示。下面就各部分的实现简要介绍以下。（1）移位寄存器部分

为了使由单片机SPI口传送过来的串行数据转变为并行输出，运用了6个74HC595移位寄存器将6个字节也就是48位的串行数据转换成并行的然后再输出。同时74595还具有锁存功能可以把多个并行数据同时输出送显。

在MUXPLING软件的标准元件库中，有现成的74595。所以就不用自己设计了，可以调出来直接使用，在本设计中就可以直接调出6个74595，然后按照上图中所示的连接好就好了。（2）模拟开关部分的设计

因为要完成对128个温度点和128个湿度点的测量，对于单片机来说，不可能同时那么都引脚来实现256个点的数据采集。所以设计了这个模拟开关，每次采集一路模拟量送入单片机进行处理，为了完成这个功能本设计仿照3-8译码器用CPLD做了一个8-256的译码器，它有8个输入端，32个输出端，当输入在OOH到FFH变化时，输出的32个端口输出相应的电平，再配以现场正确的布线就可以在每一时刻只有一个传感器被选通而工作。模拟开关的仿真波形图如图2.6所示。

（3）显示部分的设计

显示部分由七段扫描电路，计数译码电路，多路选择器以及BCD对应的七段显示器编码电路四部分组成。

图2.6模拟开关仿真波形图

2.10 小结

硬件的设计对于单片机控制系统来说很重要，各种接口电路的正确设计对系统的设计至关重要。本章主要介绍了硬件部分温湿度测量电路的设计，以及对应的数据采集电路和PCLD模块；同时对硬件电路中可能产生的干扰，提出了预防措施。

第三章 系统软件设计

3.1 软件总体设计

该系统的软件设计方法与硬件设计相对应，采用模块化结构，总共包括主程序模块、参数设臵模块、通信模块、报警子程序模块等。最后通过主程序和中断处理程序将各程序模块连接起来。这样有利于程序修改和调试，增强了程序的可移植性。系统设计根据以上的需求分析，可以把整个系统分成4个功能模块，分别是参数设臵模块、数据采集处理模块、数据存储管理模块和控制模块。粮仓仓库温湿度测控系统软件的功能层次结构图如图3一1所示

图3-1系统软件的功能层次结构图

3.2 上位机软件设计

上位机结构图如下：

图3.2上位机结构图

其中PC机主要管数据存储，管理等，主控单片机主要完成无线收发。上位机主程序开始后先进行初始化设臵。初始化的内容包括给相应的字符名称赋值，PS7219的初始化，设臵串口通信参数，打开CPU中断，打开串口中断，设臵定时器TO中断。没有中断的时候，上位机子系统处于等待状态，直到有中断需要响应时，单片机进入相应的中断服务程序，向下位机发送温度(或湿度)测试指令，等下位机接收到完整数据后，将上位机臵接收方式，准备接收测得的数据，在上位机接收完下位机上传的数据后，根据中断指令进行显示(或上传)，并保持状态，直到响应新的中断为止。

上位机主程序流程框图如图3.3所示。

图3.3上位机主程序流程框图

3.3 下位机主程序

下位机结构图如下：

图3.4下位机结构图

软件可以采用C语言等来实现初始化、数据采集处理、温度管理和对设备的处理。下位机程序设计通常先进行初始化，如设臵中断、定时器、串行口、外部可编程器件的初始化等，然后循环执行主要功能，如定时、数据采集、显示以及定时将数据传递给上位机。上位机定时接收测控单元发送的采集信号，保存并实时显示。上电复位后显示不同仓位号、温湿度值及其测量时间。软件设计的流程如图3.5所示。

图3.5 下位机程序流程框图

3.4 温、湿度测量子程序

程序中对DS18B20的操作主要有以下几个步骤:初始化;搜索DS18B20;匹配DS18B20;发送温度转换指令;读取温度值。

下位机发出所要查询的HM1500地址，然后调用A/D转换子程序。进行湿度的读取和输出。

图3.6 温、湿度测量子程序

3.5 附件

相应的主机发送和接收程序片段如下： RECEIVE;接收子程序 BCF STATUS,RPO BSF PORTC，PWRUP;收发芯片处于工作状态 CALL DELAY 5MS;延时5ms:，使之上电稳定 BSF PORTC，CS;高频接收 CALL DELAY5MS BCF PORTC，POTXEN;接收控制位 CALL DELAY5MS

BCF STATUS，RPO;单片机通信设臵 BCF TXSTA，SYNC BCF TXSTA，BRGH MOVLW 0X05;波特率为 10400bps MOVWF SPBRG BCF STATUS，RPO BSF RCSTA，SPEN BCF RCSTA，6;RC8/9 RECESFF;接收FF BCF STATUS，RP0 BTFSS PORTC，3;按键扫描 GOTO TRPATHNUM BTFSC RCSTA，FERR;有帧错误? BSF RCSTA，CREN;yes BTF RCSTA，CREN;no BTFSS RCSTA,CREN GOTO RCESFF CALL RXPOLL MOV RCREG，0;取出接收寄存器值 MOVWF RCBUF1;接收值放到BUFI寄存器中 MOVLW OXFF SUBWF RCBUF1，0;判断是否接为FF

BTFSS STATUS，Z;如果是则继续AA，否则返回继续接收FF GOTO RECESFF **(以下省略)RXPOLL BTFSS PIRI，RCIF;判断是否接收满 GOTO RXPOLL RETURN

相应的子机发送和接收程序片段如下: TRANSMJT;发送子程序 BSF PORTC，PWRUP;无线收设臵 BSF PORTC，CS BSF PORTC，POTXEN BSF STATUS，RPO BCF TXSTLA，SYNC BCF TXSTA，BRGH MOVLW 0X05;设波特率值为 10400 MOVWF SPBRG BCF STATUS，RPO BSF RCSTA，SPEN BSF STATUS，RPO

BCF TXSTA，6 TRANSRANDOM;发送随机数据 BSF STSTUS，RP0 BSF TXSTA，TXEN BTFSS TXSIA，TXEN GOTO TRANS20 BCF STATUS，RPO MOVF COUNT9，0 MOVWF TXREG CALL TXPOLL TRANSFF;发送数据OXFF BSF STATUS，RP0 BSF TXSTA，TXEN BTFSS TXSTA，TXEN GOTO TRANS21 BCF STATUS，RPO MOVLWOXFF;送FF至发送寄存器 MOVWFTXREG CALL TXPOLL;发送数据 **(以下省略)TXPOLL BSF STATUS，RPO

BTFSS TXSTA，TRMT;判断是否发送完 GOTO TXPOLL BCF STATUS，RP0 RETURN

第四章 总结

为了积极适应新形势的发展和军队信息网络化的发展趋势，作者利用单片机、计算机网络、通信、数据库技术等技术，采用了基于顺序层次结构的体系结构，利用汇编、C、vb等语言开发了军需仓库温湿度测控系统这一应用管理软件。

4.1 研究工作主要特点

（1）成功地开发了结构简单、交互性强、性能安全、流程清晰、运用方便、操作简单，效率很高、价格低、操作界面友好系统，实现了部队军需仓库监测管理科学化、系统化、自动化。

（2）成功地开发了真正通用的测量准确、实时控制、图形显示、参数设臵等为一体的综合测控系统，且系统具有很强的可扩展性和通用性。

（3）监测点数多。每个测控单元可对大量待监测点进行监测，一个测控网络又可由若干个测控单元组成。

从最开始的方案设计、选择，到后来的系统分析、系统设计以及最后的系统开发实现，本人从中学到了不少知识，积累了许多的实际经验。通过对这个系统的开发，我对计算机硬件技术有了一个比较全面的了解，让我进一步体会到了计算机自动控制编程的乐趣。这一实际项目的开发，使我真正体会了开发网络应用程序的基本思路和构架，掌握了该领域的一些技术，提高了独立开发网络应用程序的能力。希望在这次课题工作的基础上，今后能够不断的学习，为国家建设做

一点有意义的实际工作。

4.2 研究工作不足

由于本课题研究的内容需要的知识面宽，涉及的计算机硬件和计算机软件，其所含的技术多，其工作量也较大，是一个复杂而艰巨的系统工程，需要一个长期努力才能使其系统功能尽善尽美，本人进行努力学习研究及开发设计，但仍存在着很多不足之处，有待于进一步的完善和改进，主要体现在以下几个方面：

（1）该系统只实现了温度、湿度的测量，还应该有烟感CO2等参数，有待进一步完善以及视频能否融为一体。（2）上位机的统功能需要进一步拓展、完善。

（3）由于仅考虑了系统应用于部队内部的局域网，安全性方面考虑较少。

尽管目前该系统在使用过程中仍存在一些不尽人意的地方，但随着信息技术、人工智能技术、多媒体技术和数据库技术的不断发展，上述限制将逐步得到解决，本系统的前景较为乐观。

4.3 结论

此温湿度测控系统采用由AT89C51单片机和符合单总线规范的传感器 DS18B20 等构成。其总线上传输的是数字信号,克服了传统测量系统总线上传输模拟信号易受干扰的缺点, 有效地降低了成本，有效地提高了其各项性能指标,故将得到广泛应用。运用新技术、新型器件构造的应用系统其水平更高、应用领域更广阔。其维护更加简单方便。

参考文献

[1]周坚，《单片机轻松入门》,北京航空航天大学出版社.2004年2月.[2]张毅刚.新编MCS-51 单片机应用设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2003.257-262 [3]楼然苗，李光飞.51系列单片机设计实例.北京航空航天大学出版社，2003 [4]罗文广, 兰红莉, 陆子杰.基于单总线的多点温度测量技术传感器技术,2002 ,21(3):47-50.[5] 范逸之,廖锦棋.Visual Basic 硬件设计与开发-数据采集卡控制[M].北京:清华大学出版社,2004.[6]沙占友.智能化集成温度传感器原理与应用[M].北京:机械工业出版社，2002 [7]夏倩.多路温度控制系统的研究.仪表技术与传感器，2003(2):39一42

[8]薛瑞等, 使用51单片机的CRC算法研究.北华航天工业学院学报2007.Feb.Vol.17.NO.1 [9]王英洲，方旭明.短距离无线通信主要技术与应用[J].数据通信，2004，(4):53一56 [10]何克忠.计算机控制系统.清华大学出版社，1998 [11]张西良，丁飞，张世庆.现代温室分布式无线分布式监控系统设

计，仪表技术与传感器.[12」高传善等.数据通信与计算机网络.北京:高等教育出版社，2004 [13]杨宇翔等.分布式测控系统的设计.测控自动化，2004(11):24-25.[14]阎石.数字电子技术.北京:高等教育出版社，2002.[15] Viasala.Instruction Manual for Humidity Probe HMP21.V 1997, 5 [16] Yoshijiro Ushio.Development of High Performance Humidity Sensor, Sensors andActuators B.14, 1998:35-110.[17] Luo R C.Sensor Technologies and Microsensor Issues For Mechatronics Systems(Invited Paper [J] IEEE/ASME Trans.On Mechtranics 1996,1(1):3949.[18] Judy R C.A Two-Terminal IC Temperature Transducer.IEEE J.Solid State Circuits,Vol.SC-11, p, 1976:784-788.[19] Microchip.PIC16F87X

EEPROM

Memory

Programming Speciication,2000.[20] SIMENS.SIMATIC Manua, Point-to-point connection CP 341 Instation and ParameterAssignment [M].SIMENS AG, 1998.致谢

通过这四年的学习，我学到的不仅仅是专业上的技能，更多的是老师们言传身教的做人的品质，这些将使我终身受益。

本篇论文是在@@教授的悉心指导下完成的，从资料的收集、课题的选定到实验的设计都给予了我极大的帮助、支持和鼓励。

在课题研究和论文撰写期间，@@等同学同学给了我许多帮助和指导，提出了许多宝贵和诚恳的意见，对此致以诚挚的谢意！

温湿度控制器 第6篇

1.1操作场所避光的可见异物检测室。

1.2可见异物检查装置[2]

1.2.1检测仪器YB-2型澄明度检测仪。

1.2.2检测仪器背景不反光的黑色背景和不反光的白色背景(供检查有色异物)。

1.2.3光照度检测前应依据所检测药品，调节光照度并应用检测仪所带“照度计”对光照度进行测定。检测无色注射液，光照度为1000~1500LX;检测透明塑料容器或有色溶液注射液，光照度为~ 3000 LX;检测混悬型注射液，光照度为4000LX。

1.3检查人员条件[2]

(1)视力远距离和近距离视力测验，均为0.9或0.9以上(不包括矫正后视力)。(2)色盲测验应无色盲。

1.4检查前准备

(1)按“药品质量检查验收程序”规定的抽样比例及方法抽取样品，移入可见异物检测室。(2)检查可见异物检测仪内部台面及其周围，确认无与检测样品无关的其他物品，以免混淆。(3)开启可见异物检测仪电源开关，检查光源是否正常稳定，光照度是否符合要求。(4)取待检查的样品，擦净容器外壁，保持外壁清洁，集中放置。

1.5检查方法、时限及判断标准

1.5.1水(醇)溶剂型注射液将供试品如数抽取，擦净安瓿(瓶)外壁污痕(或保持外壁清洁)，集中放置。检查时按表1拿取支数连续操作，置供试品开展遮光板边缘处，在明视距离(指供试品至人眼的清晰观测距离，通常为20cm)，分别在黑色和白色背景下，手持供试品颈部使药液轻轻旋转和翻转容器使药液中存在的可见异物悬浮(注意不使药液产生气泡)，用目检视。50ml或50ml以上的注射液按直、横、倒三步法旋转检视。不同规格注射剂每次拿取支数和检查时限规定见表1。表1不同规格注射剂每次拿取支数和检查时限规定

1.5.2油溶剂型注射液油溶剂型注射液按水(醇)溶剂型注射液的方法检查，检查时限延长1倍。如有结晶析出，可在50℃~60℃左右的水浴中加热，振摇，放冷至20℃~30℃检查，若结晶不溶者判为不合格。

1.5.3混悬型注射液按水(醇)溶剂型注射液的检查方法及时限检查，仅检查色块等异物。

1.6澄明度检查特殊品种的判断澄明度检查的养护记录