倉庫溫度與濕度自動(dòng)控制系統設計

IH3605的輸出電壓較高且線(xiàn)性度較好，可以將IH3605的輸出信號直接接到A／D轉換器上，完成模擬量到數字量的轉換，但為了提高精度，本系統還對IH3605的輸出電壓進(jìn)行放大，使濕度范圍為0％～99％RH的變化對應了A／D轉換器ADC0809的模擬量輸入范圍為0～5 V。
選用8路8位逐位比較式A／D轉換器ADC0809，實(shí)現模擬量向數字量的轉換。ADC0809采用單一電源(+5 V)供電，模擬量輸入范圍為0～5 V，轉換時(shí)間是128μs左右，不必零點(diǎn)和滿(mǎn)刻度調整。圖3為ADC0809與AT89S51接口電路。

1．3 鍵盤(pán)與顯示電路
鍵盤(pán)電路的作用主要是確定系統的工作狀態(tài)及設定參數，可在線(xiàn)設置需要的溫、濕度值以及報警的上下限值。共有以下按鍵：左移鍵、右移鍵、加1鍵、減1鍵、設定／運行鍵等。鍵盤(pán)電路接單片機P2．0～P2．4，鍵盤(pán)電路中有阻容電路組成的消抖電路用于消除按鍵的抖動(dòng)帶來(lái)的干擾。
系統共有4個(gè)共陽(yáng)極數碼管，輪流顯示溫度及濕度值、設備運行狀態(tài)、設定值等。數碼管由帶鎖存功能的芯片CD4511驅動(dòng)。系統還有4路狀態(tài)指示燈，用于顯示系統工作狀態(tài)及溫、濕度超限報警。
1．4 溫、濕度控制電路
溫、濕度值輸入單片機后為進(jìn)一步提高測量精度，對信號再進(jìn)行數字濾波，此信號經(jīng)過(guò)數字濾波、標度轉換后，一方面通過(guò)LED將溫度顯示出來(lái)；另一方面，將該溫度值與設定的溫度值進(jìn)行比較，根據其偏差值的大小按PID控制算法得到輸出控制量，從而調節環(huán)境溫度的變化。系統通過(guò)鍵盤(pán)輸入溫、濕度允許變化的上、下限值，在正常情況下，應保持溫、濕度介于上、下限值之間，當溫濕度超限時(shí)，報警燈亮，同時(shí)執行機構動(dòng)作，直到溫度和濕度達到標準范圍內為止。執行機構包括加熱器、制冷機、加濕器等，用繼電器進(jìn)行控制。圖4為溫、濕度控制電路，繼電器J1控制加熱器，J2控制制冷機，J3控制加濕器，J4控制除濕器，繼電器由晶體管9013驅動(dòng)，驅動(dòng)電流為150 mA左右。VD1～VD4為續流二極管，VL1～VL4為各執行機構動(dòng)作指示燈。當單片機檢測到溫度值或濕度值超過(guò)預設的范圍時(shí)，單片機的P1口輸出控制信號通過(guò)三極管驅動(dòng)繼電器，啟動(dòng)繼電器工作，實(shí)現對溫度或濕度的控制。