温湿度控制器
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温湿度控制器范文第1篇
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）12-0108-03
Design and Realization of Temperature and Humidity Controller with Infrared Remote Control based on STC89C52
Huang Xiuli
（Guangdong Construction Vocational Technology Institute Guangzhou 510440）
[Abstract]The design and realization of temperature and humidity controller with Infrared Remote control based on STC89C52， gets temperature and humidity of the workshop with digital temperature and humidity sensor DHT11， sets and adjusts temperature and humidity directly through infrared receiving and processing module， display real time and set temperature and humidity by use digital tube display module， to human-machine interaction. The whole system is economical， stable performance. The prototype has been running experiment verified its effectiveness and practical value and has a good prospect of application and extension.
[Key words]STC89C52， infrared， remote control， temperature and humidity controller
1.引言
所周知，夏季炎热的环境下，空气的干/湿温差较大，厂房车间内常常比室外温度高，太阳辐射，灯光、人体散发的温度滞留使温度上升，厂房车间的高温闷热，空气不流通，车间粉尘大等不良的工作环境也会导致员工流失率增高、生产力降低，质量控制变差，这些将最终导致客户流失。所以此时应及时将室内带有异味、灰尘、温度高的浑浊空气排出室外，使室内的温度得到降低，改善空气质量。
同时，随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的自动遥控系统开始进入了人们的生活。而红外线遥控就是目前使用很广泛的一种通信和遥控技术[1]。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统，红外遥控具有抗干扰，电路简单，编码及解码容易，功耗小，成本低的优点，在家用电器中，彩电、录像机， 录音机、音响设备、空调机以及玩具等产品中应用非常广泛。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。
本设计本着以人为本、经济安全、方便实用为目的，以STC89C52单片机为控制中心， DHT11数字温湿度传感器采集厂房的温湿度[2]，红外线遥控技术实现对温、湿度的设定和调节，当超过设定的温湿度时，自动启动排风扇，实现温度的自动调节，同时，使用数码管显示模块对采集的实时温湿度、设定湿温度进行显示，实现人机交互。本设计主要应用于有高压、有毒气体、粉尘、高温等环境的工业设备和厂房中，不仅弥补了传统产品的不足之处，而且经济实用，对本设计稍加改变，就可以推广到商场、超市、办公室、宾馆、医院、车站、体育馆、歌舞厅、礼堂、会议室、学校等场所，更可以用于冰箱、灯及窗帘等家用电器，而且在智能家居中应用也十分广泛。
2.基于STC89C52单片机的红外遥控温控器的设计方案
本设计采用8位单片机STC89C52作为温、湿度控制器的核心，厂房的温、湿度采集使用DHT11数字温湿度传感器直接与单片机接口，并通过红外线接收和处理模块，直接对温度进行设定和调节，使用数码管显示模块对采集的实时温湿度、设定湿温度进行显示，实现人机交互。当实时温湿度超过设定温度的上限时，自动启动排风扇，进行排风。排风扇采用交流220V电源，因此在实际使用时，采用继电器进行5V到220V电源的转换。本设计的原理框图如图1所示。
2.1 主控制器电路设计
主控制器电路是由单片机、晶振电路、复位电路、电源电路组成。单片机采用8位的STC89C52单片机；晶振电路是通过2个22pF的电容微调并采用11.0592MHz的振荡频率将时钟信号传给单片机STC89C52；复位电路的上电瞬间所产生的微分脉冲的宽度大于2个机器周期；电源电路采用USB接口供电模式，并通过CH340实现单片机程序的擦写[3]。图2-1所示的是单片机最小系统图，图2-2所示的是工业级USB通信模块和电源供电系统。
2.2 温湿度检测模块设计
本设计的温湿度检测模块电路采用了DHT11数字温湿度传感器[4]。DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。STC89C52单片机（主机）与DHT11数字温湿度传感器采用简化的单总线通信，通过外接一个约5.1kΩ的上拉电阻与单片机IO口直接相连。其电路原理图如图3所示。
1、单总线传送数据位定义
DATA用于STC89C52单片机与DHT11之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次传送40位数据，高位先出。数据格式：
8bit湿度整数数据 + 8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据 + 8bit温度小数数据+8bit校验位。
2、数据时序图
STC89C52单片机发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集。信号发送如图4所示。
3、外设读取步骤
STC89C52单片机可通过如下几个步骤完成对DHT11的数据的读取。
步骤一：
DHT11上电后，DATA数据线由上拉电阻拉高一直保持高电平，DATA 引脚处于输入状态，时刻检测外部信号，测试并记录环境温湿度数据。
步骤二：
设置单片机的I/O输出不小于18ms的低电平，然后将单片机的I/O设置为输入状态，由于上拉电阻，微处理器的I/O即DHT11的DATA数据线也随之变高，等待DHT11做出回答信号，发送信号如图5所示：
步骤三：
DHT11的DATA引脚检测到单片机发出的不小于18ms的低电平信号时，等待低电平信号结束，延迟后，单片机的 I/O 此时处于输入状态，DHT11的DATA引脚处于输出状态。DHT11输出 80微秒的低电平作为应答信号，紧接着输出 80 微秒的高电平通知单片机准备接收数据。单片机的 I/O检测到 DHT11发出的80微秒的低电平回应信号后，等待80微秒的高电平后开始数据接收，发送信号如图6所示：
步骤四：
由DHT11的DATA引脚输出40位数据，单片机根据I/O电平的变化接收40位数据，位数据“0”的格式为：50 微秒的低电平和 26-28 微秒的高电平，位数据“1”的格式为： 50 微秒的低电平加70微秒的高电平。位数据“0”、“1”格式信号如图7所示：
步骤五：结束信号
DHT11的DATA引脚输出40位数据后，继续输出50微秒的低电平后转为输入状态，由于上拉电阻随之变为高电平。但DHT11内部重测环境温湿度数据，并记录数据，等待外部信号的到来，开始新的循环。
2.3 红外接收与处理模块
红外遥控系统一般由红外发射装置和红外接收设备两大部分组成，红外发射装置又可由键盘电路、红外编码芯片、电源和红外发射电路组成。红外接收设备可由红外接收电路、红外解码芯片、电源和应用电路组成[5]。本系统的发射装置采用了基于TC9012编码芯片的市场上较为廉价的万能遥控器，型号为HS-21其用户识别码为00FF。本设计中主要用到了数字键0-9、“+”、“-”、“EQ”，其中10个数字键用于直接设置所需要的温度，“+”、“-”用于对设定的温度递增和递减，“EQ”用于进入设定温度模式和确定，初始温度设定为23°。
本设计的红外线接收部分采用了红外线一体化接头，型号是TSOP1383。其内部含有高频的滤波电路，专门用来滤除红外线合成信号的载波信号（38KH），并送出接收到的信号。当红外线合成信号进入红外接收模块，在其输出端便可以得到原先发射器发出的数字编码，只要经过单片机解码程序进行解码，便可以得知按下了哪一个按键，而做出相应的控制处理，完成红外遥控的动作。本设计中，利用单片机的P3.2口的第二功能（外部中断0）接收红外线的信号。当红外线的信号从遥控器传输过来，P3.2口电平被拉低，单片机立刻停止其他工作，瞬间转移到接收并处理红外线信号。如图8所示，为红外接收硬件电路图。
2.4 数码管显示电路设计
本设计要实现温、湿度的实时动态显示，由于数码管自发光、亮度高等特点，本系统采用了价格廉价的数码管显示。为了实现动态显示，本系统采用了两片74HC573锁存器驱动段位、位选[6]，两个573锁存器IO口接P0.0～P0.7，数码管的段ABCDEFGH对应74HC573-1芯片，数码管的位WE1～WE6对应74HC573-2芯片，DU（P2.6）段选信号控制74HC573-1锁存器，WE（P2.7）位选信号控制74HC573-2锁存器。图9所示为数码管显示电路原理图。
2.5 风扇控制电路设计
本设计中采用的风扇是交流220V，而控制模块是采用的5v电源，因此要进行弱电控制强电的转换。本系统采用的是继电器进行转换。同时采用了三极管8550驱动继电器。当温湿度传感器DHT11检测到的温湿度超过设定值时，就由单片机P2.3口输出高电平控制8550开通，进而驱动继电器工作，接通220V电源，打开风扇。风扇控制电路原理图如图10所示。
3.系统软件设计流程图
系统单片机每一次上电或复位时，数码管显示初始温度和湿度，此时用通用遥控器进行温湿度的设定，此后数码管显示实时的温湿度值。当温湿度传感器DHT11检测到的温湿度超过设定值时，单片机P2.3口输出高电平控制8550开通，进而驱动继电器工作，接通220V交流电源，打开风扇。部分流程图如图11所示。
4.结论
本设计采用8位单片机STC89C52作为温、湿度控制器的核心，厂房的温、湿度采集使用DHT11数字温湿度传感器直接与单片机接口，并通过红外线接收和处理模块，直接对温度进行设定和调节，使用数码管显示模块对采集的实时温湿度、设定湿温度进行显示，实现人机交互。本设计主要应用于有高压、有毒气体、粉尘、高温等环境的工业设备和厂房中，不仅弥补了传统产品的不足之处，而且经济实用，可以起到节约能源的作用，对本设计稍加改变，就可以推广到商场、超市、办公室、宾馆、医院、车站、体育馆、歌舞厅、礼堂、会议室、学校等场所，更可以用于冰箱、灯及窗帘等家用电器，而且在智能家居中应用也十分广泛。
参考文献
[1] 陈惠特.基于单片机的红外遥控系统设计[J].信息通信，2015，3：49-49.
[2] 任玲，翟旭军，付东岳，衡.基于STC单片机的种苗催芽室温湿度监控系统设计[J].农机化研究，2013，3：157-160.
[3] 黄同，邵思飞.一种基于CH340T的STC89C52RC编程器设计[J].电子测试，2013，12：16-17.
[4] 曹昌勇，贾伟建.基于AT89C52和DHT11数字式粮库温湿度监控系统设计[J] .齐齐哈尔大学学报：自然科学版，2014， 30（1）：31-34.
温湿度控制器范文第2篇
Abstract: For thehigh vacuum annealing furnace characteristics: temperatureuneven distribution, slow workpiece temperature response, prone to large overshoot, this paper presents an online parameter self- adaptive fuzzy controller design, to achieve antomatic control of the temperature under different conditions. Experiments show that the program is workable and effective.
关键词:模糊控制;在线调整;温度控制
Key words: fuzzy control;online adaptive;temperature control
中图分类号:TH11 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)25-0131-02
0引言
高真空退火炉是对晶体进行退火处理的重要设备。通过不同温度及其不同变化率下的退火处理可以消除晶体中的残余应力、改善晶体性能,是晶体生产中非常重要的工艺过程,直接关系到产品的质量。这个过程要求炉温按照指定的速度升温,在给定的温度T1保温一定时间t1后,再按给定的速度升温至温度T2,保温一定时间t2后,再按指定的速度降温。由于高真空退火炉是一个特性参数随炉温变化而变化的被控对象,加热方式与普通电炉不同:真空炉传热的传热途径只有辐射,没有传导和对流,因此,高真空退火炉炉膛温度具有分布不均匀、响应速度慢、工件温度滞后严重、易出现较大超调量等特点。为使温度均匀,常需布置多点加热,因此要求温控系统不仅能综合协调全部热源,而且能根据不同状态自动调整控制参数,常规PID控制方法和单独的模糊控制方法均难以满足这种要求。本文针对上述特点,提出了一种在线参数自调整的模糊控制方案,不仅使温度控制系统具有了良好的动态响应特性、较小的超调量和较高的稳态精度,同时也提高了控制系统对不同状态的适应能力。根据本方案研制的控制器已在实际生产中得到应用,完全能够满足晶体退火工艺要求。
1模糊温度控制器的设计
1.1 基本原理该模糊温度控制器的结构如图1所示。系统主要由基本模糊控制器、参数自调整机构和Bang-bang控制环节组成。在控制的初期阶段,采用bang-bang控制作为引导控制,当误差小于设定阈值时用系统进入模糊控制阶段,在控制系统中,模糊量化因子Ke、Kec和输出比例因子Ku对控制器的控制效果有较大影响。在控制过程中,由参数自调整机构根据误差e和误差变化率的不同,在线调整参数Ke、Kec和Ku的大小,实现了对输入信号基本论域的在线调整,从而改善了控制系统的动、静态性能,而且也使其自适应能力得到了提高。
1.2 基本模糊控制器以误差e和误差的变化作为输入量,控制量的变化量u为输出量,相应的模糊集为E,EC,U,其论域均定义为[-6,-5,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6];模糊语言变量均定义为{NB,NM,NS,ZO,PS,PM,PB},分别表示负大、负中、负小、零、正小、正中、正大。隶属函数曲线均选为三角形。
通过总结实际温度控制经验,写出49条模糊条件语句R:if E为Ai and EC 为 Bj then U 为 Cij 。其中,Ai 为误差模糊子集,Bj为误差变化模糊子集,Ci 为输出量模糊子集。根据Mamdani 推理方法求得模糊关系矩阵为:R=A×B×C,则输出C′为:C′=(A′×B′) ?莓R,利用最大隶属度法进行非模糊化,可得到精确的输出值。
1.3 自调整机构在模糊控制器的设计中,量化因子Ke、Kec和比例因子Ku对系统的动、静态性能均有影响,如果它们固定不变,很难达到动、静态性能两方面的指标均优良的目标。为此,增加了自调整机构,根据偏差和偏差变化率的大小在线调整Ke、Kec和Ku,从而使控制系统能在被控对象特性变化或存在扰动的情况下保持较好的性能。量化因子Ke、Kec的大小意味着对输入变量误差的不同加权程度,对系统的动、静态特性均有影响。一般说Ke、Kec越大,系统的控制精度越高,但大偏差范围分辨率相应提高,可能导致系统超调,调节时间增加,动态特性变差。Ku在系统响应的上升和稳定阶段有不同的影响,但主要是影响控制系统的动态性能。增大Ku可以提高系统的控制精度和响应速度;减少Ku能减少超调,提高系统的稳定度。因此,参数自调整的一般原则为:当偏差或偏差变化率较大时,Ke、Kec取较小值,Ku取较大值,加快动态过程;当偏差或偏差变化率较小时,Ke、Kec取较大值,Ku减小,保证系统的稳定性,避免产生超调[2、3]。
2温度控制系统硬件实现
温度控制系统主要由可编程控制器、A/D(D/A)转换器、温度变送器、温度传感器、可控硅触发器以及高真空退火炉等组成。系统结构如图2所示。
在本系统中,可编程控制器选用西门子公司的S7-200系列,这是控制系统的核心,由它来实现硬件和软件的协同工作。本系统选用铂电阻Pt100作为温度传感器。通过DBW型温度变送器,把热电偶输出的mV信号转变为0～5V标准模拟信号。该信号经A/D(12位)转换成数字信号,送入可编程控制器。可编程控制器根据实际检测信号与给定信号比较发出控制信号,经D/A转换成模拟信号,此模拟信号可以触发可控硅触发器的导通角,以改变退火炉的电热功率。从而实现对高真空退火炉温度的实时调整。
3实验分析
利用上述温度控制策略,在高真空晶体退火炉中进行实验,所得温度响应曲线如图3所示。
当系统温度设定值为180℃时,系统稳态误差为2%,系统超调量为5%;当系统温度设定值变为260℃时,系统稳态误差为2.2%,系统超调量能保证小于5.5%。试验结果表明,采用该温度控制系统,能使被控对象快速进入稳定状态且超调量很小,并且,当温度设定值发生改变时,控制系统能快速跟踪设定值。
4结论
本文提出的模糊温度器的设计方案,能根据误差和误差变化率,通过模糊推理,在线实时调整量化因子和比例因子,从而使得温度控制系统动态响应速度快,超调量小、控制精度高、自适应能力强等特点,有很好得实际应用价值。
参考文献:
[1]陶永华,尹怡欣,葛芦生等.新型PID控制及其应用[M].北京:机械工业出版社,1999.111-135.
温湿度控制器范文第3篇
关键词：企业 分销渠道 适度控制
适度控制渠道对企业营销的重要性
分销渠道是指产品或服务从生产者流向消费者（用户）所经过的通道，是企业完成其产品（服务）交换过程，实现价值、产生效益的重要载体，在企业的营销中具有重要的作用。目前国内外许多企业都有意识地加强了渠道的管理和控制，力图通过分销渠道的管理、创新和再造来提高渠道运作效率和效益，获得企业的竞争优势。但从企业的营销实践看，目前在企业的渠道管理中倍受困扰的问题是：为实现成本的节约和一流的运作效率，应如何对渠道进行适度控制。
根据企业的营销实践，适度控制渠道的重要性主要表现在以下几方面：
可使企业的产品或服务更顺利地实现其价值和进入消费领域。分销渠道是产品或服务从生产者流向消费者（用户）所经过的通道，若分销渠道不完善、建设滞后或控制不当都会影响企业经营目标的实现。
可更好地发挥渠道的功能，提高企业的经济效益。分销渠道的功能主要有调研、寻求、分类、促销、洽谈、物流、财务和风险等，使产品（服务）在转移过程中创造了产品的形式效用、所有权效用、时间效用和地点效用。适度控制渠道可使上述的渠道功能得到更好发挥，使销售过程更顺畅，更有效节约交易成本，提高交易效率。
对分销渠道的适度控制，是确立企业竞争优势的重要武器。在市场环境迅速变化和竞争日趋激烈情况下，致使很多企业的生存发展情况，在很大程度上取决于其分销渠道系统的协调与效率，以及能否最好地满足最终消费者的需求。可以说如果企业不能对分销渠道进行有效地管理和控制，就无法有效地保护现有的市场和开拓新市场，也无法获得比竞争对手更低的成本，无法获得创造具有独特经营特色的竞争优势的条件。
企业分销渠道适度控制的方法和策略
企业对渠道的掌控究竟应该把握在一个什么样的层面上，其控制的程度和层次应如何把握，通过对影响企业分销渠道控制的因素和企业渠道控制方法与策略的分析研究，可以找到一些启发或解决思路。
影响企业分销渠道控制的因素
顾客的需求因素。这里所说的顾客需求是指顾客愿意由分销渠道向他们提供什么样的服务。分销渠道的运作一般可提供四项基本服务：一是空间上的便利性，即产品、产品信息、销售点、技术帮助等距离顾客居住地的远近程度。二是批量规模，即允许顾客每次购买的数量单位。三是交货时间，即顾客从订货到收到商品所需的时间。四是品种的多样化，即产品多样化的类型和程度。
这四项服务是通过分销渠道执行一定的职能和流程来实现的。分销渠道提供多少服务，则要取决于其所掌握的资源的多寡、企业的能力以及顾客对服务的需求。顾客需要分销渠道所提供的服务越多，参与渠道运作的成员就可能越多，企业（生产商）对渠道的控制力就可能越弱。
渠道成员因素。渠道的功能是通过渠道流程，或渠道中不同成员的职能来完成的。而渠道的基本业务流程有实物流、所有权流、促销流、融资流、洽谈流、风险流、支付流和信息流等。这些流程将组成渠道的各类组织机构贯穿起来，形成一条通道。这些渠道的职能和流程客观上是可以由不同的成员来承担，而特定的机构往往只是从事其中一项或多项流程。由于每个机构的资源条件不同，因而使得其在完成某些流程时有优势，成本低，而在完成另一些流程时则情况相反。这会导致渠道成员机构在运作中往往都集中精力执行自己最有优势的职能（流程），把自己没有优势的职能向效率更高的成员转移，以使自己能获得较高的效益，这种变化虽然客观上能提高渠道的效率和整个渠道的竞争力。但原本由设定成员执行的职能一旦转移到其他机构，由其他机构成员承担后，渠道流程和职能实施情况也必然发生相应变化，企业对渠道的控制力也可能会随之降低。此外，渠道成员个体的经营管理能力方面客观存在差异性。
其他因素。影响企业分销渠道控制的因素还有技术、文化、自然、社会、政治等方面的因素。例如地理环境、市场范围的大小、制造中心的位置、人口密度等对企业分销渠道的控制力也有重要的影响。当产地比较集中而消费人口较分散，分销渠道较长、有较多中间商时，企业对渠道的控制力就会降低。又如法律法规也直接或间接地影响企业对渠道的控制力，例如当政府要通过许可证制度来限制某些机构进入某个渠道时，企业的渠道控制力也会因此受到影响。
企业分销渠道适度控制的方法和策略
从上述影响企业渠道控制因素的分析中，可以得出企业渠道控制的“度”应主要把握在使企业产品分销经济、适合内外部环境的层面上。经济、适合内外部环境，即渠道控制的效益应大于成本，要依据企业的能力、发展目标和顾客的需求等情况来综合考虑和评估。一般来讲，企业（生产商）自建渠道的控制性最强，但企业的销售成本可能较高；而使用中间商分销，就意味着企业对渠道失去部分或全部的控制，从而在分销的投入力度和根据市场竞争而采取的对抗方面将受到影响，但企业的销售成本可能较低。因此企业须对渠道控制的效益和成本进行评估，要根据自己的市场目标、经营能力、资金实力和承担风险的能力来确定渠道控制的规模和层次，切不可盲目，进行不切实际的控制。渠道效益成本的评估和控制线的设定包括渠道成员的培育和淘汰，必须保持合理及时的动态调整，必须适应企业发展进程和目标以及市场环境要求的变化，这是分销渠道控制能否“适度”的依据和基础，也是这项动态系统工程的核心。此外，从企业（生产商）的角度讲，要保障对渠道进行适度有效的控制，还必须辅以各种有效的实操方法和策略。
掌控市场信息。企业渠道建设的一个重要方面是保持渠道动态信息的获取与反馈，为企业的渠道决策提供依据，指导企业的渠道行为。为此，企业应派员深入一线市场，分析市场走势与需求变化，把握竞争动向，确保及时准确地获得市场信息。
掌控渠道成员。企业要对中间商或其他成员，如运输商、广告商等拥有一定数量和质量的控制权。这种掌控可以通过沟通、服务和利益等措施来实现：
沟通。在决定是否销售企业的产品时，经销商都会考虑该企业的发展情况。因为市场机会是有限的，对甲企业产品的经销，就可能意味着放弃了乙企业同类产品的经销。因而他必须考虑经销这种产品的发展前景。因此，基于这一情况，企业一方面要用自己在市场上的地位与实绩来证明自己的优秀，另一方面要多与经销商沟通，不断地把自己的长远规划和美好前景向其阐述，使他们对未来有一定的“憧憬”。
服务。企业可通过对经销商的培训与咨询，提供一个具体的解决问题的方案帮助经销商实现销售、提高销售效率、降低销售成本、增加销售利润等来达到管理和控制渠道的目的。
利益。每个渠道成员参与分销活动都是要以一定的利益作为保障，因此企业必须给渠道成员一定的利益空间，也就具备了利用利益控制渠道成员的条件。
温湿度控制器范文第4篇
【关键词】STM32 CHTM-02/N 温湿度传感器 串口通信
在现代生活中，温湿度测量几乎涉及到各个领域， 包括探险救灾机器人、温室环境智能监控系统、医院、工业控制、农业管理、仓库存储、文物保护等，因此研究低成本、高可靠性的温湿度系统就变得十分重要。本设计选用STM32Fl03ZET6 为核心控制器与处理器，CHTM-02/N为温湿度传感器，利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值并通过液晶显示，也可通过串口进行显示。当湿度值大于70%RH时，进行报警提示。整个系统工作可靠性高，使用良好。
1 系统总体设计
系统总体设计框图如图1，可以看到，温湿度测量系统主要由上位机、温湿度传感器、控制器及其电路组成。控制器通过串口与上位机连接。CHTM-02/N温湿度传感器对当前的温湿度进行测量，将测量数据传给控制器，控制器对采集到的温湿度进行初步处理后，将处理后的数据通过TFTLCD液晶进行显示，同时也可通过串口与PC机上位机通信，实时地显示采集到的温湿度。如果要对现场环境进行处理，则控制器可以根据接收到的数据并对其进行分析，进而做出报警等处理，如当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示。
2 硬件设计
2.1 STM32Fl03ZET6微控制器
本次设计采用的是ALIENTEK 战舰 STM32 开发板。
其特点包括：
（1）接口丰富。板子提供十来种标准接口，可以方便的进行各种外设的实验和开发。
（2）设计灵活。板上很多资源都可以灵活配置，以满足不同条件下的使用。我们引出了除晶振占用的 I/O 口外的所有 I/O 口，可以极大的方便大家扩展及使用。另外板载一键下载功能，可避免频繁设置 B0、B1 的麻烦，仅通过 1 根 USB 线即可实现 STM32 的开发。
（3）资源充足。外扩 1M 字节 SRAM 和 8M 字节 FLASH，满足大内存需求和大数据存储。板载 MP3 和 FM 收发芯片，娱乐学习两不误。板载 3D 加速度传感器和各种接口芯片，满足各种应用需求。
（4）人性化设计。各个接口都有丝印标注，使用起来一目了然；接口位置设计安排合理，方便顺手。资源搭配合理，物尽其用。
2.2 温湿度传感器电路设计
CHTM-02/N温湿度传感器模块包含四个引脚，分别是+5V（电压5V）、GND（地）、H（湿度输出）和T（温度输出）。供电为5V±5%，耗电电流为5mA max.（2mA avg.），工作范围为温度 0～60℃ 、湿度 10%-95%RH。湿度变送范围为0～100%RH，湿度准确度为±5%RH（在 25℃，输入电压=5V），一致性为±3%RH/每批，温度系数为0.4%RH/℃（输入电压=5V，30～80%RH 温度范围10～40℃ （基准点 25℃ ），并且通过常规冲击试验，振动试验，冷热试验，高湿试验，温度循环等可靠性测试，能比较准确地测量出当前温湿度。CHTM-02/N温湿度传感器模块与STM32Fl03ZET6的对应引脚相连，采用ADC1的通道0和通道1，并进行连接。
3 软件设计
3.1 系统软件设计
系统软件设计主要分为4个任务来完成，分别为：各部分初始化、获取温湿度数据、处理数据并显示以及报警提示。初始化主要是对各个部分进行配置、函数初始化、波特率设置等；获取温湿度数据主要是CHTM-02/N温湿度传感器，利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值；处理数据并显示主要是控制器通过相关计算公式及转换将数据进行实时处理，在液晶上进行显示，并可通过串口将数据发送给上位机；报警提示则主要是当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示，提醒系统采取相关措施。
系统软件设计如图2所示。
3.2 CHTM-02/N温湿度传感器设计
CHTM-02/N温湿度传感器主要利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值。
3.3 数据处理及显示程序设计
4 结论
本设计基于STM32Fl03ZET6 ，以CHTM-02/N为温湿度传感器，利用ADC转换，得到相应的温度、湿度值，并将处理后的数据通过液晶屏显示 ；每隔一段时间（如2秒）往串口发送一次温湿度信息；具有报警功能，如：当湿度值大于70%RH时，蜂鸣器报警，LED闪烁，液晶显示提示。试验结果表明，该设计可有效检测当前温湿度，设计精度高，灵敏度较好，硬件接口电路简单，软件代码复用性强，具有很好的可操作性和可维护性，在实际中有非常广泛的应用。
参考文献
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温湿度控制器范文第5篇
关键词：CAN总线；温湿度；实时通信
1 前言
本文设计了一个基于CAN总线的温湿度智能节点。该系统由单片机最小系统、湿度检测电路、温度检测电路、A/D转换电路、显示电路、CAN控制器、CAN收发器构成。
2 系统总体设计
本设计是一个基于CAN总线的温湿度检测节点，节点采集温湿度模拟信号经A/D转换送入主控制器，并将节点的主控制器连接在CAN总线上，可实现远程通信和监控。系统结构如下图1所示。
3 硬件设计
3.1 单片机最小系统
单片机最小系统由单片机AT89C52、时钟电路和复位电路构成[1]。
3.2 温度检测电路
本设计选用LM35为温度传感器，LM35温度传感器输出电压与摄氏温标的线性度好，而且输出模拟量信号适合远距离传输，LM35输出与温度值对应的电压信号经放大10倍后变为标准信号送往A/D转换电路。
3.3 A/D转换电路
LM35输出的电压信号要转换为对应的数字信号才可被单片机接收，本设计选取ADC0809作为A/D转换器即可满足要求，由于ADC0809的时钟信号为500KHZ，故将单片机的ALE端接四分频器后给转换器作为时钟。
3.4 湿度传感器电路
本设计的湿度检测电路由555多谐振荡器来实现，HS1101传感器的电容值与温室湿度成线性关系，空气湿度通过555测量振荡电路后，就转变为与之呈反比例的频率信号，后将频率信号送单片机的计数器即可计算出湿度值。
3.5 显示电路
由于智能节点的需要实时显示室内的温湿度值和报警信息，数据较为复杂，故选择LCD1602液晶显示器，可以显示16×2 个字符，具有显示质量高、数字式接口、体积小、重量轻、功耗低等优点，可以满足设计的要求。
3.6 CAN接口电路
CAN接口电路主要由CAN控制器SJA1000、光电耦合器6N137和CAN驱动器PCA82C250构成。CAN总线控制器的地址/数据复用总线与单片机的P0口相连，并将中断输出到单片机中断口，总线控制器串行数据输出线（TX）和串行数据输入线（RX）分别经光电耦合电路连接至总线驱动器82C250，总线驱动器通过差分发送和接收功能的两个总线端CANH和CANL连接至CAN总线电缆[2]。
⑴总线控制器。CAN总线控制器提供了与单片机控制器的数据线路接口，单片机通过对控制器编程设置其工作模式，控制其工作状态，启动CAN报文的发送并对反馈报文接收予以响应，即CAN总线控制器实现了CAN协议中最复杂的数据链路功能。本设计的总线控制器选用SJA1000。
⑵光电耦合器。由于总线传输距离远，现场环境干扰大，为了增强抗干扰能力，在SJA1000与PCA82C250间采用高速光耦6N137实现总线电气隔离。为了有效隔离，6N137两端的电源使用B0505S-1W隔离，而且可以减少CAN总线有效回路信号的传输延迟时间。
⑶CAN收发器。CAN总线收发器实现了物理层的功能，一方面将控制器发送信号转化为符合CAN物理层标准的信号，进行放大、传输；另一方面将总线上收到的信号转变为控制器所能接收的电平信号。其本质是提供了CAN控制器与物理总线之间的接口：即为总线提供差分信号的发送功能，为控制器提供差分信号的接收功能。本设计的CAN收发器选择PCA82C250。
4 软件设计
节点程序主要包括主程序、CAN控制器初始化程序、湿度检测中断程序、接收程序和发送程序。其中主程序主要完成中断初始化、键盘扫描、温度检测和温湿度显示及报警等功能；CAN控制器初始化程序主要完成SJA1000的初始化设置；湿度检测中断程序完成湿度传感器的脉冲计数及对应湿度的计算；接收程序由单片机的外部中断完成，主要实现节点接收报文的处理；发送程序主要实现节点报文的发送。
[参考文献]
