CN102410854A - 一种监测室内温度、湿度的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种监测室内温度、湿度的方法及装置。该装置包括：热敏传感器，用于监测室内环境温度特征；湿敏传感器，用于监测室内环境温度特征；A/D转换器，用于电压特征量转化为电压数值的A/D转换器；LCD显示器，用于显示室内温度和湿度测量结果；单片机控制器，用于将电压数值转化为当前温度、湿度值进行检测是不是超出限制，转换出BCD码输入显示器显示，还向报警器发送报警指示；报警器，用于根据单片机控制器的指示报警；中央系统板，用于集成各个部件；变压器，用于给室内温度、湿度监测报警器供电压。本发明能够准确测量出室内温度和湿度数值，并及时显示出来，易于安装和装配，为用户带来方便。
Description
技术领域
本发明涉及数字家庭技术领域，尤其涉及一种监测室内温度、湿度的方法及装置。
背景技术
随着信息技术和网络技术的日益发展和完善，数字家庭技术也不断发展，数字家庭人居环境也越来越受人们关注。人们关注空调、排气扇、保暖装置、增湿器等装置如何合理使用以使得有益健康和无害的问题。因此家居中会存在婴儿房间温度和湿度监测、夜晚室内温度监测、衣柜湿度检测、仓库湿度监测等问题。
目前，主要的温度监测报警器和湿度监测报警器数量很多，但是能够使关联很大的温度和湿度用一个装置同时测量的装置还不完善。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种监测室内温度、湿度的方法及装置，能更简单有效的实现监测并能实现智能报警，方便用户使用。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
本发明公开一种监测室内温度、湿度的装置，包括：
热敏传感器，用于监测室内环境温度特征；
湿敏传感器，用于监测室内环境温度特征；
A/D转换器，用于电压特征量转化为电压数值的A/D转换器；
LCD显示器，用于显示室内温度和湿度测量结果；
单片机控制器，用于将电压数值转化为当前温度、湿度值进行检测是不是超出限制，转换出BCD码输入显示器显示，还向报警器发送报警指示；
报警器，用于根据单片机控制器的指示报警；
中央系统板，用于集成各个部件；
变压器，用于给室内温度、湿度监测报警器提供电压。
可选的，所述热敏传感器、温敏传感器、A/D转换器、LCD显示器、单片机控制器、报警器分别连接到中央系统板上，变压器连接到家用电源上。
可选的，温度传感器、湿度传感器并行工作，互不相连，分别测量出室内温度与湿度的特征并转化为电压特征量，分别与A/D转换器连接在一起。
本发明提供一种监测室内温度、湿度的方法，包括步骤：
(1)温度传感器、湿度传感器将从温度、湿度电压特征量输入A/D转换器；
(2)A/D转换器调整电压后，利用A/D转换器，将电压特征量转换为数字量；
(3)单片机控制器从I/O口线读入A/D转换后的电压特征量的数字量；
(4)单片机控制器利用采集数据与要显示的温度、湿度之间的关系，将采集到的数据转换为要显示数值的BCD码；
(5)将显示数值的BCD码送到LCD液晶显示器及时显示。
可选的，所述单片机控制器检测当前读入数值，判断温度和湿度值有没有超过温度、湿度上下限值，当监测到温度或湿度超过上限报警值、低于下限报警值、或者超出上限与下限设定的区间报警值时，立即鸣笛报警，同时相应的灯闪烁，若没有，则正常。
上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
(1)能够准确测量出室内温度和湿度数值，并及时显示出来；
(2)整个发明装置小巧，需求的电压不足6V，耗电量小，没有危险并易于安装和装配，为用户带来了极大的便利；
(3)监测并在室内温度和湿度超标情况下，以响铃或者不响铃方式报警，以有效提醒用户；
(4)对于营造健康、良好的生活环境和机器工作环境大有帮助。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明装置实施例的结构组成框图；
图2是本发明的工作流程示意框图；
图3是本发明单片机控制器的工作原理框图；
图4是本发明LCD显示器的工作原理框图；
图5是本发明报警器的工作原理框图；
图6是本发明装置电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种监测室内温度、湿度的方法及装置，能更简单有效的实现监测并能实现智能报警，方便用户使用。
本发明提供的方法包括以下两种功能：一是随时测量室内的温度、湿度，显示数值；二是若温度、湿度低于某个极限值或者超过某个极限值，自动报警提示。
本发明室内温度、湿度监测报警器，与目前大多数室内温度、湿度测试器相比，有二点进步：一是系统采用A/D转换器与单片机控制，将模拟信号通过模数转换后由单片机直接控制，，利用现成的电压输入液晶显示板通过调节模拟电压来直接显示当前指标，达到简化电路、增强电路系统功能、使用集成芯片、显示时延小提高测试精度的进步效果；二是报警器利用单片机I/O口输出高低电平控制，达到的效果远远好于模拟控制报警。本发明适用于数字家庭婴儿房、监控室、计算机房、仓库等场所室内温度、湿度监测，有利于创造温度、湿度合适的舒适、健康室内生活环境。
以下结合附图对本发明技术方案进行详细介绍。
图1～图5所示为本发明的实施例。
如图1所示，本实施例一种监测室内温度、湿度的装置，包括具有单片机控制器直接控制的报警器，此外还包括：
热敏传感器，用于监测室内环境温度特征；
湿敏传感器，用于监测室内环境温度特征；
A/D转换器，用于电压特征量转化为电压数值的A/D转换器；
LCD显示器，用于显示室内温度和湿度测量结果；
单片机控制器，用于将电压数值转化为当前温度、湿度值进行检测是不是超出限制，转换出BCD码输入显示器显示，还向报警器发送报警指示；
报警器，用于根据单片机控制器根据温度和湿度的测试结果发送的消失，没事或者报警；
中央系统板，用于集成电路图和各个部件；
变压器，用于给室内温度、湿度监测报警器供给合适电压。
其中热敏传感器、温敏传感器、A/D转换器、LCD显示器、单片机控制器、报警器分别连接到中央系统板上，变压器连接到家用电源上。
温度传感器、湿度传感器并行工作，互不相连，采用不同的工作原理工作，互不相扰，分别测量出室内温度与湿度的特征并转化为电压特征量，分别于A/D转换器紧密连接在一起。A/D转换器是将电压特征量转换为数字量输入单片机控制器。热敏传感器、温敏传感器、A/D转换器与单片机控制器同合作，得出温度与湿度值。
至于单片机控制器，与A/D转换器、LCD显示器、报警器连接，其功能也比较多：一是将电压数字值转换为具体的温度和湿度值数值；二是温度和湿度值数值转换为BCD码输入LCD显示器显示结果；三是检测温度、湿度值是否超出限定数值，并指示报警器报警或者不报警。
变压器可根据实际情况外派与自己安装集成，以便提供合适的电压。
本发明装置是采用A/D转换器与单片机控制器，将模拟信号通过模数转换后由单片机直接控制，利用现成的电压输入液晶显示板，通过调节模拟电压来直接显示当前指标，包括以下步骤：
(1)温度传感器、湿度传感器将从温度、湿度电压特征量输入A/D转换器；
(2)A/D转换器调整电压后，利用A/D转换芯片TLC549，将电压特征量转换为数字量；
(3)单片机控制器采用STC89C52单片机从I/O口线读入A/D转换后的电压特征量的数字量；
(4)单片机控制器利用采集数据与要显示的温度、湿度之间的关系将采集到的数据转换为要显示数值的BCD码；
(5)将显示数值的BCD码送到LCD液晶显示器及时显示。
本发明装置，是通过将模拟信号通过模数转换为电压信号之后由单片机直接控制，更及时、更精确。目前关于需要测试各项空气指标的场合众多，而大多数测试器都利用模拟电路来控制传感器转换后所得的模拟信号值，这样电路相对复杂，而模拟信号处理不得当，时延大，精确度不高，实现起来也比较困难，扩展部分也很难达到理想的目的。但本系统采用单片机控制，将模拟信号通过模数转换后由单片机直接控制显示当前指标，不仅仅简化了电路，增强了电路系统功能，同时由于所使用的均为集成芯片，大大提高了测试精度。
本实施例采用的监测室内温度、湿度的方法，当用户把装置与电源接通，装置蓝灯、红灯同时闪亮3下并看到LCD显示器有数值正常显示，说明本发明装置正常运行，在没有断开电源或者装置配件完好的情况下自动工作，检测室内温度和湿度。
如图2所示，本实施例对室内温度和湿度监测包括以下步骤：
a.接通电源后，温度传感器、湿度传感器置于室内空气中，系统利用HSM-20G温湿度传感器模块将空气中的温度、湿度特征量分别转换为电压特征量，并用将电压调整后输入A/D转换芯片；
b.A/D转换芯片TLC549，将电压特征量为数字量，A/D转换后，由单片机控制器读入数字量并存储数据；
c.单片机利用读入的电压值与实际温湿度的线性关系将数值转换为当前温度(以摄氏度为单位)、湿度值(以相对湿度为单位)，并同时在LCD显示器上显示。
d.单片机控制器检测当前读入数值——温度和湿度值有没有超过温度、湿度上下限值，并且设置报警电路，当监测到温度或湿度超过上限报警值、低于下限报警值、超出上限与下限设定的区间报警值时，立即鸣笛报警，同时相应的灯闪烁，若没有，则正常。
上述方法是针对室内温度和湿度有严格要求的情况等情况而言的，如：计算机房要恒定温度和湿度；幼小儿童的房间需要湿度和温度监护，以保证舒适成长环境；食物仓库，需要温度低于10度，以保证食物新鲜；衣柜需要湿度不低于115，以防潮等。此方法的重要作用在于帮助用户监测室内温度和湿度，并为用户显示当前数值，并在超标情况下，采用报警与不报警提示用户该作调整，可以协助用户保持室内温度低于10度或者温度＜10℃并＞30℃，湿度在转换数据＜115以下或者＜115并＞157，以保证需求的适宜环境。如果外置电源找不到的话，直接使用手机充电器链接家用220V电压即可，电压不得大于6V，否责会烧坏部件，损坏室内温度、湿度监测报警器装置。
本发明方法对室内温度和湿度进行监测时，所述步骤a中用户在接通电源后，红灯、蓝灯同时闪3下并且LCD显示器有数值显示，表示装置开始正常工作。
此外，本发明利用单片机I/O口输出高低电平控制报警器，并对温度、湿度监测进行报警提示，包括以下步骤：
(1)用户接通电源，显示屏会显示”Show Temperature and Humi dity”，同时两个灯(红灯、蓝灯)同时闪三下，以示开机。
(2)单片机控制器检测当前读入的温度和湿度值数值，若没有超过温度、湿度上下限值，得不到报警指示，则正常无事；
(3)单片机控制器检测当前读入的温度和湿度值数值，若超过温度、湿度上下限值，便会得到单片机控制器的报警指示，温度＜10℃或＞30℃时，红灯闪烁、铃响报警；当湿度转换数据＜115或＞157，，蓝灯闪烁、铃响报警。
(4)报警器报警后，用户会打开排气扇、空调、湿润器等，以求调节室内温度、湿度，当室内温度、湿度变化，没有超过温度、湿度上下限值时，红灯或者蓝灯熄灭，铃响停止，报警器恢复常态；
此是通过单片机控制器和报警器合作配上实现的。此部分功能，从使用角度来讲，是最重要的两部分之一：超标报警部分。要是没有这部分，本装置就是一个电子温度和湿度测量仪器。相比模拟控制报警，本发明利用单片机I/O口输出高低电平控制报警器，并对温度、湿度监测进行报警提示，虽然在程序编辑上有一点困难，但是达到的效果远远好于模拟控制报警。该部分部件最容易损坏，应带采用低于6V的电压、不摔撞、不摇晃、不侵水等措施保护。
本发明方法在对室内温度和湿度超出限定标准报警处理时，所述步骤(1)中用户在用户接通电源，红灯、蓝灯同时闪3下，作为工作正常开始的标志。
上述技术方案可以看出，本发明具有以下有益效果：
(1)能够准确测量出室内温度和湿度数值，并及时显示出来；
(2)整个发明装置小巧，需求的电压不足6V，耗电量小，没有危险并易于安装和装配，为用户带来了极大的便利；
(3)监测并在室内温度和湿度超标情况下，以响铃或者不响铃方式报警，以有效提醒用户；
(4)对于营造健康、良好的生活环境和机器工作环境大有帮助。
以上对本发明实施例所提供的一种监测室内温度、湿度的方法及装置，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (5)
1.一种监测室内温度、湿度的装置，其特征在于，包括：
热敏传感器，用于监测室内环境温度特征；
湿敏传感器，用于监测室内环境温度特征；
A/D转换器，用于电压特征量转化为电压数值的A/D转换器；
LCD显示器，用于显示室内温度和湿度测量结果；
单片机控制器，用于将电压数值转化为当前温度、湿度值进行检测是不是超出限制，转换出BCD码输入显示器显示，还向报警器发送报警指示；
报警器，用于根据单片机控制器的指示报警；
中央系统板，用于集成各个部件；
变压器，用于给室内温度、湿度监测报警器提供电压。
2.根据权利要求1所述的监测室内温度、湿度的装置，其特征在于：
所述热敏传感器、温敏传感器、A/D转换器、LCD显示器、单片机控制器、报警器分别连接到中央系统板上，变压器连接到家用电源上。
3.根据权利要求1或2所述的监测室内温度、湿度的装置，其特征在于：
温度传感器、湿度传感器并行工作，互不相连，分别测量出室内温度与湿度的特征并转化为电压特征量，分别与A/D转换器连接在一起。
4.一种监测室内温度、湿度的方法，其特征在于，包括步骤：
(1)温度传感器、湿度传感器将从温度、湿度电压特征量输入A/D转换器；
(2)A/D转换器调整电压后，利用A/D转换器，将电压特征量转换为数字量；
(3)单片机控制器从I/O口线读入A/D转换后的电压特征量的数字量；
(4)单片机控制器利用采集数据与要显示的温度、湿度之间的关系，将采集到的数据转换为要显示数值的BCD码；
(5)将显示数值的BCD码送到LCD液晶显示器及时显示。
5.根据权利要求4所述的监测室内温度、湿度的方法，其特征在于：
所述单片机控制器检测当前读入数值，判断温度和湿度值有没有超过温度、湿度上下限值，当监测到温度或湿度超过上限报警值、低于下限报警值、或者超出上限与下限设定的区间报警值时，立即鸣笛报警，同时相应的灯闪烁，若没有，则正常。
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