实验室温湿度控制系统如何设计？

实验室温湿度控制系统如何设计？1、设计内容用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现温度、湿度的检测，将温度和湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机AT89C52进行数据分析和处理，为显示电路提供信号。如图1-1所示：2、SICOLAB设计要求（1）通过DHT11传感器对周边温湿度信息的采集并转换成数字信号，将信息提供给单片机进行处理和分析，温度检测范围：0~50℃，测量精度：1℃，湿度检测范围：20~90%RH，检测精度：1%RH。（2）通过编程用单片机来实现温湿度的显示。（3）通过LCD1602液晶显示器来显示温湿度数值。2硬件设计2.1电路工作原理本设计的设计电路采用模块化、层次化设计，设计的电路原理图如图2-1所示：2.1.1工作原理本设计是由硬件和软件相结合，应用软件控制硬件的自动智能化工作。设计中用新型的智能温湿度传感器DHT11实现对温度、湿度的检测，将温湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号，再运用单片机AT89C52进行数据分析和处理，为显示提供信号，然后将信号传输给LCD1602液晶显示器。2.1.2工作过程给电路通以+5v电压，电路进入初始化工作，大约1s后，传感器DHT11开始采集检测环境信息，然后将获得的信息通过p1.0脚传送到单片机进行数据分析和处理，最后将信号传输至LCD1602液晶显示器，显示器经内部处理后显示出精确的温度和湿度值。2.2电路控制系统本电路的控制系统为单片机最小系统（AT89C52、时钟电路、复位电路）。以单片机芯片AT89C52作为CPU，时钟电路由一个频率为12MHz的晶振和两个33pF的电容组成，复位电路由一个22uF的电容和一个10k的电阻组成。2.3控制部分SICOLAB本系统控制设备采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备作为控制器，加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备分别控制湿度与温度，使得实验室的温湿度得到控制。单片机P1^1，P1^3分别为温度超过或低于上下限控制脚，P1^2，P1^4分别为湿度超过或低于上下限控制脚。控制脚通过控制加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备，调节温度及湿度。当实验室实际温度超过设定温度上限时，系统将调用控制模块对降温设备控制，将实验室的温度降低；当实验室实际温度低于设定温度下限时，系统将调用控制模块对升温设备控制，将实验室的温度升高；当实验室实际湿度超过设定湿度上限时，系统将调用控制模块对除湿设备控制，将实验室的湿度降低；当实验室实际湿度低于设定湿度下限时，系统将调用控制模块对加湿设备控制，将实验室的湿度提高。SICOLAB程序设计整个系统的功能是由硬件电路配合软件程序来实现的，当硬件定型的时候软件也就定下了，软件由主程序和子程序组成。主程序，它是整个软件的核心，专门用来协调各个执行模块和操作者的联系；子程序，它是用来完成各种实质性的工作的，如测量、计算、显示、通讯等。每一个执行软件就是一个小的执行模块，这里将每一个模块一一列出来，并为每个执行模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好以后，就可以规划监控软件了。首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的主程序结构，然后根据实时性的条件，合理安排监控软件和执行软件之间的调度关系。3.1主程序模块（1）主程序模块框图主程序主要完成硬件初始化，子程序调用等功能。在主程序中，对温湿度传感器、LCD1602液晶显示器的初始化，同时调用传感器数据，进行显示。其框图如图3-1所示。3.2DHT11初始化模块该流程主要对传感器的初始化进行设计，流程图如图3-2所示：