CN104949713A - 实时显示数据的温湿度检测系统 - Google Patents

Abstract

一种实时显示数据的温湿度检测系统，包括：温度采集模块，检测温室内的温度以获得温度采样信号；湿度采集模块，检测温室内的湿度以获得湿度采样信号；多路选择器，依次将温度采样信号和湿度采样信号传输至模数转换器；模数转换器，对温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号，对湿度采样信号进行模数转换处理以获得数字湿度信号；单片机，查询时钟源以获得当前实时时间，将当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号发送至USB接口；液晶显示器，显示当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号。本发明提供的实时显示数据的温湿度检测系统用U盘存储温室温湿度数据，存储容量大、方便拆卸，可实时显示温湿度数据。

Description

实时显示数据的温湿度检测系统

技术领域

本发明涉及环境检测技术领域，特别涉及一种实时显示数据的温湿度检测系统。

背景技术

随着工业生产自动化的不断提高，计算机检测几乎被应用于所有工业过程和物资储备储藏中。但是具体到农业方面，由于受多方面因素的影响，我国很多温室至今还是依靠人工经验或以单片机控制的单参数单回路管理，自动化程度不高、效率低下。在温室中，环境因子包括很多，如室内温度、光照、空气、湿度、热量、营养液养分状况、植物根部环境等，这些因子对于温室作物起着非常重要的作用。温室设施内的温湿度对作物的光合作用、呼吸作用、光合产物的输送、根系的生长和水分、养分都有明显影响。此外，温湿度与其他因素共同作用对作物的生长发育也起着重要的作用，是决定温室作为最重要的环境参数。因此，如何构建使用方便灵活、测量精度高、可靠性强的温室环境检测装置对于温室环境监控具有重要的意义。

现有的温室环境检测装置往往只能通过串行通信接口与计算机直接连接来下载数据，需要从应用环境拆卸主机，操作不方便，而且因暂停工作破坏了记录的连续性。同时由于容量固定，无法扩充。

发明内容

本发明所要解决的是现有的温室环境检测装置下载数据操作不方便、容量无法扩充的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种实时显示数据的温湿度检测系统，包括：多路选择器、模数转换器、单片机、时钟源、USB接口、液晶显示器、至少一个温度采集模块以及至少一个湿度采集模块；所述温度采集模块与所述多路选择器连接，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号；所述湿度采集模块与所述多路选择器连接，适于检测温室内的湿度以获得湿度采样信号；所述多路选择器与所述模数转换器连接，适于依次将所述温度采样信号和所述湿度采样信号传输至所述模数转换器；所述模数转换器与所述单片机连接，适于对所述温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号，对所述湿度采样信号进行模数转换处理以获得数字湿度信号；所述单片机与所述时钟源和所述USB接口连接，适于查询所述时钟源以获得当前实时时间，并将当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号发送至所述USB接口和所述液晶显示器；所述液晶显示器与所述单片机连接，适于显示当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号。

本发明的实时显示数据的温湿度检测系统通过设置与单片机相连的USB接口，用U盘作为存储温室温度数据和湿度数据的存储介质，容易获得、存储容量大，存储成本低，可方便地实现海量存储。U盘可方便地拆卸后带走，避免了拆卸主机的麻烦，拆卸后及时更换U盘，又可保证记录的连续性。并且，通过设置液晶显示器，温湿度检测系统可以实时显示温湿度数据，方便温室工作人员进行查看。

可选的，所述温度采集模块包括：温度传感器、第一运算放大器以及第一采样保持器；所述温度传感器安装在温室内，适于将温室内的温度转换为模拟温度信号；所述第一运算放大器与所述温度传感器连接，适于对所述模拟温度信号进行放大处理以获得第一放大信号；所述第一采样保持器与所述第一运算放大器连接，适于对所述第一放大信号进行采样保持处理以获得所述温度采样信号。

可选的，所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。由于铂热电阻温度传感器的采样精度高，保证了测温精度。

可选的，所述湿度采集模块包括：湿度传感器、第二运算放大器以及第二采样保持器；所述湿度传感器安装在温室内，适于将温室内的湿度转换为模拟湿度信号；所述第二运算放大器与所述湿度传感器连接，适于对所述模拟湿度信号进行放大处理以获得第二放大信号；所述第二采样保持器与所述第二运算放大器连接，适于对所述第二放大信号进行采样保持处理以获得所述湿度采样信号。

可选的，所述实时显示数据的温湿度检测系统还包括：输入装置；所述输入装置与所述单片机连接，适于接收用户的设置信息。通过设置所述输入装置，用户可对温度和湿度的采集频率及系统的工作状态进行设置与调整，以满足不同的用户需求。

可选的，所述输入装置为键盘。

可选的，所述输入装置为触摸屏。

可选的，所述实时显示数据的温湿度检测系统还包括：EEPROM；所述EEPROM与所述单片机连接，适于存储用户的设置信息。通过设置所述EEPROM，可保断电后用户的设置信息不会丢失。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的实时显示数据的温湿度检测系统，通过设置与单片机相连的USB接口，用U盘作为存储温室温度数据和湿度数据的存储介质，容易获得、存储容量大，存储成本低，可方便地实现海量存储。U盘可方便地拆卸后带走，避免了拆卸主机的麻烦，拆卸后及时更换U盘，又可保证记录的连续性。并且，通过设置液晶显示器，温湿度检测系统可以实时显示温湿度数据，方便温室工作人员进行查看。采用铂热电阻温度传感器及模数转换器，保证了测温精度，多通道设计拓宽了系统的应用领域。

附图说明

图1是本发明一种实施例的实时显示数据的温湿度检测系统的结构示意图；

图2是本发明另一种实施例的实时显示数据的温湿度检测系统的结构示意图；

图3是本发明又一种实施例的实时显示数据的温湿度检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

图1是本发明一种实施例的实时显示数据的温湿度检测系统的结构示意图，所述实时显示数据的温湿度检测系统包括多路选择器11、模数转换器12、单片机13、时钟源14、USB接口15、液晶显示器18、至少一个温度采集模块以及至少一个湿度采集模块。温度采集模块和湿度采集模块的数量可根据实际需求进行设置，例如，温室的面积越大，所述温度采集模块和所述湿度采集模块可设置得越多。由于每个温度采集模块的结构相同、每个湿度采集模块的结构相同，本实施例仅以温度采集模块16和湿度采集模块17为例进行说明。

所述温度采集模块16与所述多路选择器11连接，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号。具体地，所述温度采集模块16包括温度传感器161、第一运算放大器162以及第一采样保持器163。所述温度传感器161安装在温室内，适于将温室内的温度转换为模拟温度信号；所述第一运算放大器162与所述温度传感器161连接，适于对所述模拟温度信号进行放大处理以获得第一放大信号；所述第一采样保持器163与所述第一运算放大器162连接，适于对所述第一放大信号进行采样保持处理以获得所述温度采样信号。经过所述第一采样保持器163的采样保持处理，可以保证多点数据采集的同步性。在本实施例中，所述温度传感器161为具有高精度的铂热电阻温度传感器，所述第一运算放大器162为ADI公司的OP07A集成电路，所述第一采样保持器163为NXP公司的LF398集成电路。

所述湿度采集模块17与所述多路选择器11连接，适于检测温室内的湿度以获得湿度采样信号。具体地，所述湿度采集模块17包括湿度传感器171、第二运算放大器172以及第二采样保持器173。所述湿度传感器171安装在温室内，适于将温室内的湿度转换为模拟湿度信号；所述第二运算放大器172与所述湿度传感器171连接，适于对所述模拟湿度信号进行放大处理以获得第二放大信号；所述第二采样保持器173与所述第二运算放大器172连接，适于对所述第二放大信号进行采样保持处理以获得所述湿度采样信号。所述第二运算放大器172与所述第一运算放大器162类似，所述第二采样保持器173与所述第一采样保持器163，在此不再赘述。

所述多路选择器11与所述第一采样保持器163、所述第二采样保持器173以及所述模数转换器12连接，适于依次将所述温度采样信号和所述湿度采样信号传输至所述模数转换器12。所述模数转换器12与所述单片机13连接，适于对所述温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号，对所述湿度采样信号进行模数转换处理以获得数字湿度信号。需要说明的是，所述多路选择器11和所述模数转换器12可以为相互独立的集成电路，也可以为集成在一起的集成电路，本发明对此不作限定。

所述单片机13与所述液晶显示器18、所述时钟源14和所述USB接口15连接，适于查询所述时钟源14以获得当前实时时间，并将当前实时时间及当前实时时间对应的数字温度信号和数字湿度信号发送至所述USB接口15和所述液晶显示器18，由插入所述USB接口15的U盘保存当前实时时间及当前实时时间对应的数字温度信号和数字湿度信号，由所述液晶显示器18显示当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号。所述单片机13和所述时钟源14可根据实际需求选择相应的集成电路，在本实施例中，所述单片机13为Atmel 公司的AT89S52集成电路，所述时钟源14为DALLAS公司的DS1302集成电路。

本实施例的实时显示数据的温湿度检测系统，通过设置与所述单片机13相连的USB接口15，用U盘作为存储温室温度数据和湿度数据的存储介质，容易获得、存储容量大，存储成本低，可方便地实现海量存储。U盘可方便地拆卸后带走，避免了拆卸主机的麻烦，拆卸后及时更换U盘，又可保证记录的连续性。并且，通过设置所述液晶显示器18，温湿度检测系统可以实时显示温湿度数据，方便温室工作人员进行查看。

图2是本发明另一种实施例的实时显示数据的温湿度检测系统的结构示意图，与图1对应的实施例相比，本实施例的实时显示数据的温湿度检测系统还包括输入装置21。所述输入装置21与单片机13连接，适于接收用户的设置信息。通过设置所述输入装置21，用户可以对温湿度采集频率及系统工作状态进行设置与调整。本领域技术人员知晓如何通过所述输入装置21设置与调整温湿度采集频率及系统工作状态，在此不再赘述。在本实施例中，所述输入装置21可以为键盘，也可以为触摸屏。

图3是本发明另一种实施例的实时显示数据的温湿度检测系统的结构示意图，与图2对应的实施例相比，本实施例的实时显示数据的温湿度检测系统还包括EEPROM 31。所述EEPROM 31与所述单片机13连接，适于存储用户的设置信息。所述EEPROM 31为非易失性存储器，可以保证断电后用户的设置信息不会丢失。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，包括：多路选择器、模数转换器、单片机、时钟源、USB接口、液晶显示器、至少一个温度采集模块以及至少一个湿度采集模块；

所述温度采集模块与所述多路选择器连接，适于检测温室内的温度以获得温度采样信号；

所述湿度采集模块与所述多路选择器连接，适于检测温室内的湿度以获得湿度采样信号；

所述多路选择器与所述模数转换器连接，适于依次将所述温度采样信号和所述湿度采样信号传输至所述模数转换器；

所述模数转换器与所述单片机连接，适于对所述温度采样信号进行模数转换处理以获得数字温度信号，对所述湿度采样信号进行模数转换处理以获得数字湿度信号；

所述单片机与所述时钟源和所述USB接口连接，适于查询所述时钟源以获得当前实时时间，并将当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号发送至所述USB接口和所述液晶显示器；

所述液晶显示器与所述单片机连接，适于显示当前实时时间及其对应的数字温度信号和数字湿度信号。

2.根据权利要求1所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，所述温度采集模块包括：温度传感器、第一运算放大器以及第一采样保持器；

所述温度传感器安装在温室内，适于将温室内的温度转换为模拟温度信号；

所述第一运算放大器与所述温度传感器连接，适于对所述模拟温度信号进行放大处理以获得第一放大信号；

所述第一采样保持器与所述第一运算放大器连接，适于对所述第一放大信号进行采样保持处理以获得所述温度采样信号。

3.根据权利要求2所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，所述温度传感器为铂热电阻温度传感器。

4.根据权利要求1所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，所述湿度采集模块包括：湿度传感器、第二运算放大器以及第二采样保持器；

所述湿度传感器安装在温室内，适于将温室内的湿度转换为模拟湿度信号；

所述第二运算放大器与所述湿度传感器连接，适于对所述模拟湿度信号进行放大处理以获得第二放大信号；

所述第二采样保持器与所述第二运算放大器连接，适于对所述第二放大信号进行采样保持处理以获得所述湿度采样信号。

5.根据权利要求1所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，还包括：输入装置；

所述输入装置与所述单片机连接，适于接收用户的设置信息。

6.根据权利要求5所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，所述输入装置为键盘。

7.根据权利要求5所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，所述输入装置为触摸屏。

8.根据权利要求5所述的实时显示数据的温湿度检测系统，其特征在于，还包括：EEPROM；

所述EEPROM与所述单片机连接，适于存储用户的设置信息。