CN206523174U - 一种多点温湿度测控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种多点温湿度测控系统，涉及温湿度采集技术领域，包括单片机、多个温度检测模块、多个湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块，所述单片机分别与所述温度检测模块、湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块连接。本实用新型以单片机为控制核心，将多路数字温湿度传感器采集到的数据经单片机处理后，在显示屏上实时显示，并采用RS485总线协议与上位机进行通信，实现对温温湿度信息的显示、查询等功能。本系统通用性好、操作简单、方便，易于实现温度的监控和管理，具有较广泛的应用前景。

Description

一种多点温湿度测控系统

技术领域

本实用新型涉及温湿度采集技术领域，尤其是一种多点温湿度测控系统。

背景技术

随着科学技术的发展，人们在工业生产过程中需要实时测量温度和湿度，在多个领域均离不开对温度和湿度的测量与控制，因此研究温湿度的测量方法具有重要的意义，尤其是仓储领域，需要对温湿度检测、超温报警、自动生成报表及自动存储数据等众多功能。目前，市场上主要有单点和多路两种温度测量仪表。单点温测仪表测量精度高，测量范围大；多路温度测量仪表测量精度不如单点温测仪表高且价格昂贵。

实用新型内容

本实用新型提供一种多点温湿度测控系统，可以满足对温湿度进行实时监控，具有稳定性好、精度高的特点。

本实用新型具体采用如下技术方案实现：

一种多点温湿度测控系统，包括单片机、多个温度检测模块、多个湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块，所述单片机分别与所述温度检测模块、湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块连接。

作为优选，所述单片机的电源输入端设置有发光二极管。

作为优选，所述通信模块采用RS485总线协议与上位机进行通信。

作为优选，所述显示模块由多个7段式数码管构成。

作为优选，所述按键模块采用端口扫描式矩阵键盘。

本实用新型提供的一种多点温湿度测控系统，其有益效果在于：以单片机为控制核心，将多路数字温湿度传感器采集到的数据经单片机处理后，在显示屏上实时显示，并采用RS485总线协议与上位机进行通信，实现对温温湿度信息的显示、查询等功能。本系统通用性好、操作简单、方便，易于实现温度的监控和管理，具有较广泛的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型多点温湿度测控系统的原理框图；

图2为单片机控制电路图

图3为温度检测电路图；

图4为湿度检测电路图；

图5为RS232和RS485电平转换电路图；

图6为数码管驱动电路图；

图7为按键电路图。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本实用新型提供有附图。这些附图为本实用新型揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本实用新型的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实施例提供的一种多点温湿度测控系统，包括单片机、多个温度检测模块、多个湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块，单片机分别与温度检测模块、湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块连接。

如图2所示，单片机的控制电路是本系统的核心部分，接收从按键模块、温湿度检测模块输入的数字信号和频率信号并对其进行处理，再以控制电压的形式将电压信号输出给外部的温湿度设备，来控制温湿度设备的开关，并控制显示模块和按键模块。本实施例中采用Atmega16型单片机，U110是单片机电源输入端，在此安装了一个发光二极管以指示系统是否上电。J1是单片机ISP下载输入端，系统程序就是从该端口载入单片机内。R101、C101和S101组成了单片机的复位电路。

如图3所示，本实施例中采用DS18B20数字温度传感器对温度进行检测，例如应用在仓库中，面积较大，对仓库进行区域划分，划分为8个区域，每个区域设置多个监测点，通过多路选择开关CD4051进行控制多个区域的检测信号进行选通输入。R212为上拉电阻，CD4051片选温度检测的8个区域，数字1-8表示8个区域的DS18B20数字信号输入端。当进行温度检测时单片机通过对输入片选信号，来分别选通8个区域的温度检测信号，同时单片机也是通过对ABC的输入片选信号来对粮仓的8个检测区域进行区分。

如图4所示，对湿度的检测无需像温度检测那样精准，设置8个温度传感器，只需只设置3个湿度传感器即可。对湿度检测点的控制采用控制温度的方法，使用CD4051进行片选控制。本实施例中采用HS1101型电容式湿度传感器，是一种在高分子薄膜上形成的电容，在电路中等效于一个电容器Cx。采用电容/频率转换电路进行湿度检测，将湿敏电容Cx置于振荡电路之中，将湿度的变化转换为与之成反比的振荡频率变化，该频率信号可以直接被微处理器采集或通过频率/电压变换被采集。由555时基电路构成振荡电路中，3脚为输出端，输出频率f由湿敏电容Cx及R1、R2决定。

本系统采用RS485总线协议与上位机进行通信。单片机将采集到的温湿度数据通过RS485总线输送给上位机进行实时记录。由于上位机只能用RS232协议进行通信，所以采用一个RS485和RS232的电平转换电路，具体电路如图5所示。为了使用方便，电源部分设计成无源方式，整个电路的供电直接从PC机的RS232接口中的DTR(4脚)和RTS(7脚)获取。DTR和RTS输出高电平，经过D4稳压后得VCC。VCC电压大约在4.7V左右，D4的作用是稳压。MAX485是通过两个引脚RE(2脚)和DE(3脚)来控制数据的输入和输出，当RE为低电平时，MAX485数据输入有效；当DE为高电平时，MAX485数据输出有效。HIN232的9脚输出高电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为低电平而处于数据接收状态。当PC机发送数据时，HIN232的9脚输出低电平，经Q1倒相后，使MAX485的RE和DE为高电平而处于数据发送状态。

本实施中显示模块采用5个7段数码管动态显示，显示结果清晰。其中第一个数码管做系统标定，即显示当前系统的工作状态；第二、三个数码管显示温湿度的分组，即显示的数据就是哪组温度传感器或哪个湿度传感器；第四、五个数码管显示温度的给定值、温度检测值和湿度检测值。其电路如图6所示。在7段数码管的扫描过程中，任意时刻只有一个数码管被点亮，并且时间很短只有1-3MS，并且显示是个循环的过程。由于人眼的视觉暂留效应，在显示刷新很快的时候，可以认为全部数码管持续点亮。

系统由于功能的需要，采用了端口扫描检测高低电平的方法。系统只设了4个按键。其功能分别为：设置、移位、自加、确认。如图7所示，U115接单片机的端口PC0-PC3。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种多点温湿度测控系统，其特征在于，包括单片机、多个温度检测模块、多个湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块，所述单片机分别与所述温度检测模块、湿度检测模块、按键模块、通信模块和显示模块连接，所述单片机选用Atmega16型单片机，接收从所述按键模块、温湿度检测模块输入的数字信号和频率信号并对其进行处理，再以控制电压的形式将电压信号输出给外部的所述湿度检测模块，来控制湿度检测模块的开关，并控制所述显示模块和按键模块，所述单片机外围连接由R101、C101和S101组成了的复位电路。

2.根据权利要求1所述的一种多点温湿度测控系统，其特征在于：所述单片机的电源输入端设置有发光二极管。

3.根据权利要求1所述的一种多点温湿度测控系统，其特征在于：所述通信模块采用RS485总线协议与上位机进行通信。

4.根据权利要求1所述的一种多点温湿度测控系统，其特征在于：所述显示模块由多个7段式数码管构成。

5.根据权利要求1所述的一种多点温湿度测控系统，其特征在于：所述按键模块采用端口扫描式矩阵键盘。