用PIC單片機制作溫濕度儀

一、功能概述

測量溫、濕度范圍分別為0.0℃-99.9℃、5.0 RH --99.9RH，對此范圍可以設置控制值。當所測值）控制值時(shí)，對應繼電器釋放，否則吸合。如果測量值在控制值上下浮動(dòng)時(shí)，將會(huì )引起繼電器頻繁動(dòng)作而縮短其壽命，所以，加人一個(gè)可設置值“回差”，用戶(hù)可根據現場(chǎng)要求靈活設置該值。如溫度回差為1.5`C，在所測溫度二控制值時(shí)，繼電器不動(dòng)作，要等到所測值大于控制值1.5℃時(shí)，繼電器才釋放。溫、濕度回差可設置范圍為0.390一10.0℃、0.3RH -20.ORH。因傳感器在互換，或多塊儀表擺放在一起，難免顯示值會(huì )出現偏差，所以，儀表還有一個(gè)設置“補償”值。如實(shí)際溫度為35.7℃，儀表顯示為35.3`C，少了0.490，為了讓儀表也顯示35.790，只要將“補償”值設置為0.4`0即可。溫、濕度“補償”可設置范圍為土12.7℃、t12.7RH。當傳感器損壞時(shí)，數碼管顯示Err,，作為提醒。

二、參數設置

按下“設置”鍵數秒，數碼管上排無(wú)顯示，下排末位閃爍，此時(shí)按“減”或“加”鍵可更改下排數碼管的數據。此時(shí)的數據為濕度控制值；再按一下“設置”鍵，數碼管上排末位閃爍，此值為溫度控制值，該值的更改方法與濕度相同；再按一下“設置”鍵，便回到平時(shí)狀態(tài)。同時(shí)按下“設置”鍵、“加”鍵數秒，數碼管上排顯示hui，依次按動(dòng)“設置”鍵，可使數碼管依次顯示hui、SC”、“RH”、“RU，這些代碼分別表示“回差”、“補償”、“上限報警”、“下限報警”。數碼管每出現一種代碼時(shí)，另一排數碼管數的末位就閃爍，此時(shí)可通過(guò)按‘喊”或“加”鍵更改數據，能更改數據的數碼管在哪一排（上排表示溫度，下排表示濕度），就知道此時(shí)設置的是什么參數。

三、電路原理

電路見(jiàn)附圖。虛線(xiàn)框內為溫、濕度傳感器電路。LED1 -LED3顯示溫度，LED4-LED6顯示濕度。L1-L3點(diǎn)亮時(shí)表示溫、濕度、報警繼電器吸合；L4, L5點(diǎn)亮時(shí)表示溫、濕度處于設定狀態(tài)。IC2將l 19,度電容C7容量的變化轉為頻率變化送IC 1的⑥腳，該腳單位時(shí)間計數IC2的頻率，所計值大，表示C7容量小，即環(huán)境濕度小，反之，環(huán)境濕度大。

在IC2振蕩回路中，振蕩電容C6 ,C7分時(shí)接入電路中。當IC1的②腳為_(kāi)0_電平時(shí)，V5截止，C6不起作用，V6導通，IC2輸出頻率將隨C7容量變化而變化。當環(huán)境濕度不變，即C7容量不變，溫度變化時(shí)，IC2會(huì )因自身的溫度特性，而使輸出頻率漂移，這樣，就會(huì )產(chǎn)生測量誤差。為減少這種誤差，引人振蕩電容C6，該電容選用云母電容。當IC1的②腳為“1”電平時(shí)，C7不起作用，C6串入振蕩回路中，在環(huán)境溫度變化時(shí)，IC2輸出頻率同樣會(huì )漂移。經(jīng)實(shí)驗，這兩種漂移量差不多，所以，在編程時(shí)，將C6振蕩頻率的增減量作為減數，將C7振蕩的頻率的增減量作為被減數，差值就是環(huán)境濕度的變化量，再經(jīng)運算后，轉化為5.0RH-99.9 RH，送數碼管顯示。IC1的②腳還作為讀取溫度數字傳感器18B20的數據口，在讀數時(shí)，為避免IC2的頻率干擾該口，讓V2輸出低電平，使IC2停止振蕩。IC 1的⑩、⑩腳作為溫度繼電器J2,濕度繼電器J1的控制端。當13點(diǎn)亮（儀表報警）時(shí)，V1的c極輸出不連續的高電平，經(jīng)過(guò)Cl濾波，得到穩定的高電平驅動(dòng)V9，使報警繼電器J3吸合。IC1的⑤腳連接按鍵開(kāi)關(guān)K1-K3，功能分別為“設置”、“減”、“力口”。

四、調試

將傳感器電路放到已知濕度80.0 RH的低濕度環(huán)境中，同時(shí)按下“設置”、“減”鍵數秒，數碼管上排會(huì )出現1n1，按“減”或“加”鍵將下排數碼管值設置為88_，此為進(jìn)人調試的密碼。再按一下“設置”鍵，下排顯示+2__，上排顯示為IC2與C6振蕩的頻率；再按一下“設置”，上排顯示LL，下排顯示的為IC2與C7振蕩的頻率，再按一下“設置”，上排顯示CI L，按動(dòng)“減”或“加”鍵，將目前已知的低濕度值輸人到下排數碼管，值范圍為0.0 RH -80RH。再按一下“設置”，上排顯示HH，把傳感器電路放到已知濕度>90.0 RH的高M(jìn)度環(huán)境中，4分鐘后，按一下“設置”鍵，上排顯示CIH，把已知高濕度值由“減”或“加”鍵輸人到下排數碼管，該值范圍為90.0RH -99.9 RH。然后，按“設置”鍵，回到平時(shí)狀態(tài)，調試完畢。對于溫度，只要將18B20的數據讀出便可，所以，溫度無(wú)需調試。