CN214151526U - 温湿度控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温湿度控制系统，其中单片机可以将接收的温度值和湿度值发送至所述LCD显示屏进行显示，并通过所述WiFi通信模块将所述温度值和湿度值发送至远程监控设备，还可以在检测到当前的温度值大于设定的最高温度阈值时，控制降温继电器工作，以启动降温电机，在检测到当前的湿度值大于设定的最高湿度阈值时，控制除湿继电器工作，以启动除湿电机工作，达到降温或除湿的目的；在检测到当前的温度值小于设定的最低温度阈值时，控制增温继电器工作，以启动增温电机工作，在检测到当前的湿度值小于设定的最低湿度阈值时，控制加湿继电器工作，以启动加湿电机工作，达到增温或加湿的目的。

Description

温湿度控制系统

技术领域

本实用新型涉及智能控制技术领域，尤其涉及一种温湿度控制系统。

背景技术

温湿度控制系统具有广泛的应用范围，如现代农业、仓库管理以及精密仪器工作场所等。在实际应用中，现有的温湿度控制系统往往具有以下几个方面的问题：第一，温度控制和湿度控制分属两套不同的系统，需要分别进行操作，造成使用上的不便；第二，温湿度控制功能往往作为一个大控制系统的组成部分而存在，为了实现温湿度控制，往往需要购买一个复杂的系统，增加了应用成本；第三，温湿度控制系统仅提供有线方式与上位机相通信，而现有的计算机，特别是移动式计算机，往往都取消了以太网接口，这带来了操作上的不便。

实用新型内容

针对以上问题，本实用新型提出一种温湿度控制系统。

为实现本实用新型的目的，提供一种温湿度控制系统，包括温湿度传感器、LCD显示屏、WiFi通信模块、单片机、降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述单片机分别连接所述温湿度传感器、LCD显示屏、WiFi通信模块、降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述温湿度传感器采集温度值和湿度值，将所述温度值和湿度值发送至所述单片机；

所述单片机将接收的温度值和湿度值发送至所述LCD显示屏进行显示，并通过所述WiFi通信模块将所述温度值和湿度值发送至远程监控设备；所述单片机在检测到当前的温度值大于设定的最高温度阈值时，控制降温继电器工作，以启动降温电机，在检测到当前的湿度值大于设定的最高湿度阈值时，控制除湿继电器工作，以启动除湿电机工作，在检测到当前的温度值小于设定的最低温度阈值时，控制增温继电器工作，以启动增温电机工作，在检测到当前的湿度值小于设定的最低湿度阈值时，控制加湿继电器工作，以启动加湿电机工作。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统，还包括电流放大电路；所述单片机通过所述电流放大电路分别连接所述降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述电流放大电路用于放大所述单片机输入降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器的控制信号。

具体地，所述电流放大电路包括电阻R1、电阻R2和三极管U1；

电阻R1的一端与单片机的P0管脚相连，电阻R1的另外一端与三极管U1的基极相连；电阻R2的一端与电源正端相连，电阻R2的另外一端与三极管U1的集电极相连；三极管U1的发射极与继电器的输入回路的一个端口相连；继电器的输入回路的另外一个端口接地；所述继电器包括降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统，还包括存储器；所述存储器连接所述单片机；所述存储器用于存储所述单片机接收的温度值和湿度值；所述存储器还用于存储最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统，还包括按钮；所述按钮连接所述单片机；所述按钮用于设定所述单片机的最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值。

在一个实施例中，所述温湿度传感器分别通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，

所述LCD显示屏的值总线与单片机并口P0端口相连，LCD显示屏的控制总线与单片机的并口P1端口相连。

上述温湿度控制系统中，单片机可以将接收的温度值和湿度值发送至所述LCD显示屏进行显示，并通过所述WiFi通信模块将所述温度值和湿度值发送至远程监控设备，还可以在检测到当前的温度值大于设定的最高温度阈值时，控制降温继电器工作，以启动降温电机，在检测到当前的湿度值大于设定的最高湿度阈值时，控制除湿继电器工作，以启动除湿电机工作，达到降温或除湿的目的；在检测到当前的温度值小于设定的最低温度阈值时，控制增温继电器工作，以启动增温电机工作，在检测到当前的湿度值小于设定的最低湿度阈值时，控制加湿继电器工作，以启动加湿电机工作，达到增温或加湿的目的；与同类产品相比，本系统具有结构简单、成本较低、使用方便、便于远程监控的优点。

附图说明

图1是一个实施例的温湿度控制系统结构示意图；

图2是另一个实施例的温湿度控制系统结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参考图1所示，图1为一个实施例的温湿度控制系统结构示意图，包括温湿度传感器21、LCD显示屏23、WiFi通信模块24、单片机10和继电器30，上述继电器30包括降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器(图中未示出)；

所述单片机10分别连接所述温湿度传感器21、LCD显示屏23、WiFi通信模块24和各个继电器30，如降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器等等；

所述温湿度传感器21采集温度值和湿度值，将所述温度值和湿度值发送至所述单片机10；

所述单片机10将接收的温度值和湿度值发送至所述LCD显示屏23进行显示，并通过所述WiFi通信模块24将所述温度值和湿度值发送至远程监控设备；所述单片机10在检测到当前的温度值大于设定的最高温度阈值时，控制降温继电器工作，以启动降温电机，在检测到当前的湿度值大于设定的最高湿度阈值时，控制除湿继电器工作，以启动除湿电机工作，在检测到当前的温度值小于设定的最低温度阈值时，控制增温继电器工作，以启动增温电机工作，在检测到当前的湿度值小于设定的最低湿度阈值时，控制加湿继电器工作，以启动加湿电机工作。

具体地，上述温湿度传感器21可以采用SHT11系列传感芯片，用于实现对温度和湿度的采集，并转化成数字信号后，还可以通过IIC总线传输给单片机10。上述LCD显示屏23可以采用LCD1602显示屏，与单片机10的并口相连，用于显示当前的时间，以及温度和湿度值。上述WiFi通信模块采用一些常用的WiFi模块，如广州汇承公司的HC-25模块，用于串行数据和WiFi数据之间的相互转换，通过RS-232总线连接单片机的UART端口。

上述温湿度控制系统中，单片机10可以将接收的温度值和湿度值发送至所述LCD显示屏23进行显示，并通过所述WiFi通信模块24将所述温度值和湿度值发送至远程监控设备，还可以在检测到当前的温度值大于设定的最高温度阈值时，控制降温继电器工作，以启动降温电机，在检测到当前的湿度值大于设定的最高湿度阈值时，控制除湿继电器工作，以启动除湿电机工作，达到降温或除湿的目的；在检测到当前的温度值小于设定的最低温度阈值时，控制增温继电器工作，以启动增温电机工作，在检测到当前的湿度值小于设定的最低湿度阈值时，控制加湿继电器工作，以启动加湿电机工作，达到增温或加湿的目的；与同类产品相比，本系统具有结构简单、成本较低、使用方便、便于远程监控的优点。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统，还包括电流放大电路；所述单片机通过所述电流放大电路分别连接所述降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述电流放大电路用于放大所述单片机输入降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器的控制信号。

在某些情况下，单片机的输出管脚驱动能力不强，所以需要电流放大电路，以达到控制继电器工作的目的。上述继电器30可以采用电磁继电器，输入回路接受来自电流放大电路的信号，输出回路连接控制温度和湿度的电机。在实际应用过程中，继电器(包括降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器)分别控制增温电机、降温电机、加湿电机和除湿电机的工作。每个继电器均受各自的电流放大电路的驱动。不同的电流放大电路的电路结构相同，单个电流放大电路由电阻R1、电阻R2和三极管U1组成。

具体地，所述电流放大电路包括电阻R1、电阻R2和三极管U1；

电阻R1的一端与单片机的P0管脚相连，电阻R1的另外一端与三极管U1的基极相连；电阻R2的一端与电源正端相连，电阻R2的另外一端与三极管U1的集电极相连；三极管U1的发射极与继电器的输入回路的一个端口相连；继电器的输入回路的另外一个端口接地；所述继电器包括降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器。

上述三极管U1的类型为PNP型，进行电流信号的放大，从而驱动继电器工作。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统，还包括存储器；所述存储器连接所述单片机；所述存储器用于存储所述单片机接收的温度值和湿度值；所述存储器还用于存储最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值。

上述存储器采用可以采用AT24C02芯片，这是一款EEPROM存储器，用于存储单片机接收的温度值和湿度值；还用于存储最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值，通过IIC总线与单片机进行通信。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统，还包括按钮；所述按钮连接所述单片机；所述按钮用于设定所述单片机的最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值。

上述按钮的按键类型可以为直插按键，用于手动对温湿度预设值进行修改。

在一个实施例中，所述温湿度传感器分别通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，

所述LCD显示屏的值总线与单片机并口P0端口相连，LCD显示屏的控制总线与单片机的并口P1端口相连。

上述单片机可以为结构简单的C51单片机，其共有4组并口，名字分别为P0,P1,P2和P3。具体地，温湿度传感器可以通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，考虑到部分单片机没有IIC总线接口，或者IIC总线接口数量不够，此时可以与单片机的P1管脚任意两根引脚相连，通过软件实现IIC总线的时序，完成温湿度传感器与单片机之间的通信。LCD显示屏的数据总线与单片机的P0端口相连，控制总线与单片机的P1端口相连。存储器可以通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，考虑到部分单片机没有IIC总线接口，或者IIC总线接口数量不够，此时可以与单片机的P1管脚任意两根引脚相连，通过软件实现IIC总线的时序，完成存储器与单片机之间的通信。按钮可以直接与单片机的P1管脚相连。WiFi通信模块可以通过RS-232总线与单片机的UART管脚相连。

在一个实施例中，上述温湿度控制系统也可以参考图2所示，温湿度传感器SHT11通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，考虑到部分单片机没有IIC总线接口，或者IIC总线接口数量不足，此时可以与单片机P1端口的任意两根引脚相连，通过软件实现IIC总线的时序，完成温湿度传感器与单片机之间的通信。LCD显示屏的数据总线与单片机并口P0端口相连，控制总线与单片机的并口P1端口相连。存储器AT24C02通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，考虑到部分单片机没有IIC总线接口，或者IIC总线接口数量不足，此时可以与单片机并口P1管脚任意两根引脚相连，通过软件实现IIC总线的时序，完成存储器与单片机之间的通信。按钮直接与单片机并口P1的管脚相连。WiFi模块HC-25通过RS-232总线与单片机的UART管脚相连。

本实施例的各个继电器分别控制增温电机、降温电机、加湿电机和除湿电机的工作。每个继电器均受各自的电流放大电路的驱动。不同的电流放大电路的电路结构相同，单个电流放大电路由电阻R1、电阻R2和三极管U1组成，电流放大电路各元器件的连接如下：电阻R1一端与单片并口P0端口的一个引脚相连，另外一端与三极管U1的基极相连；电阻R2一端与电压正端相连，另外一端与三极管U1的集电极相连；三极管U1的发射极与电磁继电器的输入回路的一个端口相连；电磁继电器输入回路的另外一个端口接地。

温湿度控制系统的工作过程包括：单片机定时从温湿度传感器读取温湿度信息后，通过LCD显示屏进行显示，也可通过WIFI将数据传输给远程监控设备；同时将采样得到的温湿度值与相关设定值(如最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值)进行比较，当采样值高于温度或湿度的最大值(如最高温度阈值和最高湿度阈值)时，控制降温继电器或除湿继电器工作，从而启动降温电机或除湿电机工作，达到降温或除湿的目的；当采样值低于温度或湿度的最小值(如最低温度阈值和最低湿度阈值)时，控制增温继电器或加湿继电器工作，从而启动增温电机或加湿电机工作，达到增温或加湿的目的。与同类产品相比，本系统具有结构简单、成本较低、使用方便、便于远程监控的优点。

在实际应用中，如果遇到单片机并口P1的引脚不够用的情况，可将部分连接到并口P1的连线连接到单片机P2的引脚上。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

需要说明的是，本申请实施例所涉及的术语“第一\第二\第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一\第二\第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序。应该理解“第一\第二\第三”区分的对象在适当情况下可以互换，以使这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

本申请实施例的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或模块的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤或模块，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种温湿度控制系统，其特征在于，包括温湿度传感器、LCD显示屏、WiFi通信模块、单片机、降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述单片机分别连接所述温湿度传感器、LCD显示屏、WiFi通信模块、降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述温湿度传感器采集温度值和湿度值，将所述温度值和湿度值发送至所述单片机；

所述单片机将接收的温度值和湿度值发送至所述LCD显示屏进行显示，并通过所述WiFi通信模块将所述温度值和湿度值发送至远程监控设备；所述单片机在检测到当前的温度值大于设定的最高温度阈值时，控制降温继电器工作，以启动降温电机，在检测到当前的湿度值大于设定的最高湿度阈值时，控制除湿继电器工作，以启动除湿电机工作，在检测到当前的温度值小于设定的最低温度阈值时，控制增温继电器工作，以启动增温电机工作，在检测到当前的湿度值小于设定的最低湿度阈值时，控制加湿继电器工作，以启动加湿电机工作。

2.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，还包括电流放大电路；所述单片机通过所述电流放大电路分别连接所述降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器；

所述电流放大电路用于放大所述单片机输入降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器的控制信号。

3.根据权利要求2所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述电流放大电路包括电阻R1、电阻R2和三极管U1；

电阻R1的一端与单片机的P0管脚相连，电阻R1的另外一端与三极管U1的基极相连；电阻R2的一端与电源正端相连，电阻R2的另外一端与三极管U1的集电极相连；三极管U1的发射极与继电器的输入回路的一个端口相连；继电器的输入回路的另外一个端口接地；所述继电器包括降温继电器、除湿继电器、增温继电器和加湿继电器。

4.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，还包括存储器；所述存储器连接所述单片机；所述存储器用于存储所述单片机接收的温度值和湿度值；所述存储器还用于存储最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值。

5.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，还包括按钮；所述按钮连接所述单片机；所述按钮用于设定所述单片机的最高温度阈值、最高湿度阈值、最低温度阈值和最低湿度阈值。

6.根据权利要求1所述的温湿度控制系统，其特征在于，所述温湿度传感器分别通过IIC总线与单片机的IIC总线接口相连，

所述LCD显示屏的值总线与单片机并口P0端口相连，LCD显示屏的控制总线与单片机的并口P1端口相连。

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