湿度控制系统设计
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摘要 (1)
关键词 (1)
英文摘要 (1)
英文关键词 (1)
1 前言 (2)
1.1 研究背景与意义 (2)
1.2 国内外发展状况 (2)
1.3 设计要求 (3)
1.4 设计方案研究 (3)
2 系统硬件组成电路设计 (3)
2.1 系统结构概述 (3)
2.2 单片机STC89C52简介 (4)
2.3 湿度采集模块 (7)
2.3.1 湿度传感器的选取 (7)
2.3.2 DHT11引脚说明 (8)
2.3.3 湿度测量电路 (8)
2.4 电源模块 (8)
2.5 键盘及LED液晶显示模块 (9)
2.5.1 LED液晶显示模块 (9)
2.5.2 键盘模块 (10)
2.5.2.1 键盘接口技术原理 (10)
2.5.2.2 键盘电路 (10)
2.6 报警电路模块 (11)
2.6.1 蜂鸣器简介 (11)
2.6.2 报警电路 (11)
2.7 湿度控制模块 (11)
2.7.1 去湿模块 (12)
2.7.2 加湿模块 (13)
3 软件设计 (14)
3.1 主程序流程图 (15)
3.2 DHT11的信号发送 (15)
4 测试方法及结果分析 (16)
4.1 测试方法 (16)
4.2 结果分析 (16)
5 结束语 (19)
参考文献 (19)
附录1：总体设计原理图及PCB图 (21)
附录3：整机实物图 (22)
附录4：软件程序 (22)
湿度控制系统设计
摘要：随着现代工农业技术的发展，空气的湿度在各个方面的应用也越加广泛，且对空气湿度的要求也越来越高了。
本系统以STC89C52单片机为核心处理器，采用了DHT11湿敏电容数字式温湿度传感器在某特定环境下的湿度进行收集，将采集的数据传入单片机中进行处理，然后通过LED数码管令采集到的湿度值进行显示，接着将所测量值与设置的湿度范围进行对比，当所测得的环境湿度低于所设定的湿度范围的下限值时，驱动加湿器将会进行加湿；如果所测得的环境湿度高于设定的湿度的范围的上限值，驱动电吹风进行工作使环境的湿度下降，以减少所在环境的湿度。
关键词: STC89C52；DHT11 ；湿度控制；传感器
Humidity control system design
Abstract：The application of air humidity become more and more widely with the development of modern agriculture and industry. And the requirements of air humidity become higher and higher.
Humidity values will be displaying through the LED digital tube, and then sent into the microcontroller for processing.This system uses STC89C52MCU as core processor, the DHT11 Humidity Capacitance digital temperature and humidity is a sensor of collecting humidity in air environment. Then the collected data of the microcontroller for processing, will be comparing measurement and setting the humidity range. If the measured ambient humidity is below the lower limit of set humidity range the humidifier will be driven. When the measured humidity is higher than data of the high limit, the hair drier will running to change the humidity of surroundings.
Key words: STC89C52; DHT11; humidity control; Sensors
1 前言
湿度是表示空气潮湿程度的物理量，它主要是指设施内空气的相对湿度。在一定的温度下在一定体积的空气里所含有的水汽越少，则空气越干燥；相反，水汽越多，则空气越潮湿。人类的生产、生活等各种活动与湿度有着密切的关系，同时也是工业生产时最基本最常见的工艺指数。随着社会的不断发展，人们对自己
的生存环境也越发关注，而且人体的舒适度和情绪都与空气中温湿度有直接的关系。
1.1 研究背景和意义
湿度分为绝对湿度和相对湿度两种是表示空气中水蒸气的含量。绝对湿度也叫水蒸气密度，它表示水蒸气的质量与总容积的比值；相对湿度则是表示相同湿度下，大气中水蒸气的实际压强与饱和时的压强之比，相对湿度的英文缩写为ＲＨ(Relative Humidity)通常是用百分数来表示。湿度作为农作物最为敏感的因子之一，湿度的大小不仅影响着地面蒸发量和设施内农作物蒸腾，而且直接与作物光合强度与病害情况有关。
在一般情况下，采用常规的方法测量湿度,它的误差将达到±5%～±20%。湿度是一个比较容易受外界因素影响的被测量量。此外，湿度的校准也是一个难以攻克的难题。湿度标定对环境的要求十分苛刻，而且在国内外的湿度标定设备又十分高昂。因此，在此条件上，本设计提出了基于STC89C52单片机来控制湿度检测及控制的方法。
1.2 国内外发展状况
在现代社会信息科技的快速发展中，网络传输、计算机技术和湿敏元件的高速更新，因而使得湿度的测量朝着自动化、网络化，高速化发展。在常规的环境测量参数中，湿度是最难准确测量的一个。事实上，湿度测量技术发展到现今，已历时200多年。早在18世纪，人类就发明了干湿球湿度计。干湿球湿度计的准确度主要取决于干球、湿球两支温度计本身的设计精度；湿度计必须处在通风状态：只有水质、纱布、水套、风速都满足一定要求时，才能保证其准确度，干湿球湿度计的准确度只有5％～7％RH。干湿球测湿法采用间接测量方法，它通过测量干球、湿球的温度，然后经过计算得到湿度值。因此对使用温度范围没有严格限制，在高温环境下也不会影响传感器的工作。干湿球测湿法的维护很简易，在实际使用中，只需定期给湿球更换湿球、纱布及加水即可。干湿球测湿法与电子式湿度传感器比较，不会出现老化，精度下降等问题。人们根据头发随大气湿度变化而产生伸长或缩短的原理，从而制成了毛发湿度计。但人们对湿度传感器中的湿敏元件的探究，是从1938年美国的F. W .Dunnore 研制浸涂式氯化锂湿敏元件成功才开始的。干湿球湿度计和毛发湿度计来测量湿度的方法，早已无法满足现代科技发展的需求。因为测量湿度比测量温度要复杂很多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素（大气压强、温度，表层材质）的影响。开发一种低成本、高效益的湿度控制系统用来控制小型大棚湿度将会减少人工负担，从而提高种植业的经济效益。
取用湿度传感器芯片进行湿度测量加之以单片机编程进行控制，打破原
有的人工控制模式，采用智能化的方式进行处理控制，研制的系统具有小型化，智能化，湿度控制范围可以根据不同的应用环境进行设定。国外早已将湿度控制技术应用到了很多领域，从最早的手动控制到自动控制，然后再到最后的智能化；向着低功耗、小型化、完全自动化的方向全面发展。我国站在国外技术发展的基础上，虽然与发达国家还有一些差距，但也取得了很大的进步。
1.3 设计要求
（1）湿度测量范围：30～80%RH。
（2）湿度控制50±10％RH范围内。
（3）测量精度：±5％RH。
（4）用LED显示所测到的湿度。
（5）根据所测湿度值，与控制范围内的两临界值进行对比，来控制加湿装置与去湿装置。
1.4 设计方案研究
现如今，湿度控制系统的种类有很多种，而且它的实现方式有很多样：可采取PLC、基于单片机和Labview语言等多种实现方式去体现它的功能。通过Labview语言和基于PLC来实现功能的方式虽然存在很多的优势。但基于我现在所了解的专业知识及对单片机的广泛认知度，采用单片机系统来设计湿度控制系统更方便此设计。
2 硬件系统设计
2.1 系统结构概述
此系统的硬件部分主要将由键盘控制、数字湿度采集模块、报警电路、控制模块、LED数码管显示电路等几大模块组成。系统通过数字湿度传感器来采集特定环境下的湿度，并将所采集的数据送入单片机中，将测量值与设置的湿度范围进行对比以此来控制环境的湿度。如图2-1所示。
图2-1 系统结构图
2.2 单片机STC89C52简介
本设计系统所选的是STC89C52单片机。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash 存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k 字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。STC89C52单片机引脚图如图2-2所示。
图2-2引脚图
引脚说明：
p0 口：p0口是一个8位漏极开路的双向i/o口。作为输出口，每位能驱动8
个ttl逻辑电平。对p0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时，p0口也被作为低8位地址/数据复用。在
这种模式下，p0具有内部上拉电阻。
在flash编程时，p0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。
p1 口：p1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口，p1 输出缓冲器
能驱动4 个ttl 逻辑电平。对p1 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，
此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。
此外，p1.0和p1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（p1.0/t2）和时器/计数器2 的触发输入（p1.1/t2ex），具体如表2-1所示。在flash编程和校验时，p1口接收低8位地址字节。
引脚号第二功能
表2-1引脚号第二功能
p1.0 t2（定时器/计数器t2的外部计数输入），时钟输出
p1.1 t2ex（定时器/计数器t2的捕捉/重载触发信号和方向控制）
p1.5 mosi（在线系统编程用）
p1.6 miso（在线系统编程用）
p1.7 sck（在线系统编程用）
p2 口：p2 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个ttl 逻辑电平。对p2 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。
在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行movx @dptr）时，p2 口送出高八位地址。在这种应用中，p2 口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如movx @ri）访问外部数据存储器时，p2口输出p2锁存器的内容。在flash编程和校验时，p2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。
p3 口：p3 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口，p2 输出缓冲器能驱动4 个ttl 逻辑电平。对p3 端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。p3口亦作为stc89c52特殊功能（第二功能）使用，如下表2-2所示。在flash编程和校验时，p3口也接收一些控制信号。
表2-2 p3口控制信号
端口引脚第二功能
p3.0 rxd(串行输入口)
p3.1 txd(串行输出口)
p3.2 into(外中断0)
p3.3 int1(外中断1)
p3.4 to(定时/计数器0)
p3.5 t1(定时/计数器1)
p3.6 wr(外部数据存储器写选通)
p3.7 rd(外部数据存储器读选通) 此外，p3口还接收一些用于flash闪存编程和程序校验的控制信号。
rst——复位输入。当振荡器工作时，rst引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。
ale/prog——当访问外部程序存储器或数据存储器时，ale（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ale仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲。此外，p3口还接收一些用于flash闪存编程和程序校验的控制信号。
rst——复位输入。当振荡器工作时，rst引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。
ale/prog——当访问外部程序存储器或数据存储器时，ale（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ale仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲。
对flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（prog）。
如有必要，可通过对特殊功能寄存器（sfr）区中的8eh单元的d0位置位，可禁止ale操作。该位置位后，只有一条movx和movc指令才能将ale激活。此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ale禁止位无效。
psen——程序储存允许（psen）输出是外部程序存储器的读选通信号，当stc89c52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次psen有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次psen信号。
ea/vpp——外部访问允许，欲使cpu仅访问外部程序存储器（地址为
0000h-ffffh），ea端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被编程，复位时内部会锁存ea端状态。
如ea端为高电平（接vcc端），cpu则执行内部程序存储器的指令。
flash存储器编程时，该引脚加上+12v的编程允许电源vpp，当然这必须是该器件是使用12v编程电压vpp。
图2-3 单片机电路模块
2.3湿度采集模块
2.3.1湿度传感器的选取
该系统设计要求湿度测量范围在30~80%RH之间，测湿精度在±5％RH，DHT11温湿度传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
（1）湿度测量范围为20~90％RH；
（2）湿度测量精度为±5％RH；
（3）湿度测量分辨率为1％RH；
（4）互换性：可完全互换，
（5）长期稳定性：<±1%RH/年
DHT11的供电电压为3.3~5.5V DC。传感器上电后，要等待1s 以保持稳定状态在，此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，以此来去耦滤波。
2.3.2DHT11引脚说明
表2-3 DHT11引脚说明表
Pin 名称注释
1 VDD 供电 3-5.5VDC
2 DATA 串行数据，单总线
3 NC 空脚，请悬空
4 GND 接地，电源负极
2.3.3 湿度测量电路
图2-4 DHT11与单片机连接原理图
DHT11的供电电压为3-5.5VDC，DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间5ms左右,具体格式在下面说明,当前数据传输为40bit,高位先出。由原理图可得，湿度测量电路主要由温湿度传感器DHT11组成，如图2-5所示。
图2-5 湿度采集电路模块
2.4电源模块
该模块主要通过两个10uf的电容及两个104的二极管构成的。
图2-6 电源模块电路
2.5键盘及LED显示
2.5.1 LED数码管显示模块
1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。
1602LCD是指显示的内容为16X2，即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。
市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶
1602采用标准的16脚接口，其中：
第1脚：GND为电源地
第2脚：VCC接5V电源正极
第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。
第4脚：RS为寄存器选择，
高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。
第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，
第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。第15～16脚：空脚或背灯电源。
15脚背光正极，
16脚背光负极。
图2-7 显示模块电路图
2.5.2 键盘模块
2.5.2.1 键盘接口技术原理
键盘接口技术可分为两类：独立式和矩阵式两类。
（1）独立式键盘电路。
各个键间相互独立，每个按键独立与一根输入线相连，一根线上的工作状态不影响其他输入线的工作状态；通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键按下了，是最简单的键盘电路。
（2）行列式键盘
独立式键盘虽然结构简单，使用方便。但每一个按键开关都要占一根I/O口线，因此在按键数较多的时侯，采用行列式结构键盘。行列式键盘由键盘开关矩阵、输入（列线）缓冲器、输出（行线）锁存器三部分所组成。在行列式键盘中有以下几种结构形式。第一种直接使用I/O构成行形式键盘电路。MCU的I/O口输出具有锁存器，输入具有缓冲器，因此应用I/O口直接与行线、列线相连就可以组成行列式键盘。第二种利用I/O口和译码器构成行列式键盘电路。第三种利用串行口和移位寄存器构成的键盘接口电路。
2.5.2.2键盘电路
键盘电路采用独立式按键接口设计，一共设置了3个按键，按键的作用分别是加、减、设置选项。除此之外，在复位电路中，还有一个复位键。键盘电路如图2-8所示。
图2-8 键盘模块电路图
2.6 报警电路模块
2.6.1蜂鸣器简介
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种。
1．压电式蜂鸣器
压电式蜂鸣器主要由压电蜂鸣片、多谐振荡器、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有些压电式蜂鸣器的外壳上还装有发光二极管；多谐振荡器由晶体管或集成电路组成。当电源接通后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振将输出1.5~2.5kHZ的音频信号然后阻抗匹配器促发压电蜂鸣片发声。
2．电磁式蜂鸣器
电磁式蜂鸣器由振动膜片、电磁线圈、振荡器、磁铁及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生音频信号，电流通过电磁线圈，然后产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的共同作用下，周期性产生振动发声。
2.6.2报警电路
图2-9 报警电路原理图
2.7 湿度控制模块
在本设计中，湿度控制模块和湿度检测模块一样，是较为关键及重要的一个环节。首先要完成单片机接收STC89C52检测到由特定环境下湿度转换而来的数字信号。接着在中断响应中，单片机要完成数据收集、数字滤波、判断是否越限、标度转换处理、继续显示当前湿度、与设定值进行对比、输出控制信号等一些功能，该模块主要实现加湿及除湿设备的控制。控制模块根据所测湿度的大小来控制所测环境的湿度。本设计采用两个装置来控制湿度，一个是超声波加湿器另一个是电机小风扇。一部分就是增加湿度的蒸汽机，也就是用来增加空气湿度的加湿设备；另一部分就是降低湿度的的吹风机，也就是用来减小空气中的湿度含量，这两个方面合起来共同实现空气湿度的自动调节。
2.7.1去湿模块
当所测湿度高于设定的湿度范围的上限时，单片机就发出指令使电吹风驱动，然后使环境的湿度降低。在本设计中，湿度的的调节还可以进行手动调节。当你按下JIAKEY键时，电机会加速运转；相反的，当你按下JIANKEY键时，电机则会减速运行；当你按下ZFKEY键时，电机将停止运行而不管湿度检测信号。并且在此过程中，湿度检测电路还会不断的将湿度信号送入处理器中。同时当前湿度值会通过数码管显示出来，但此时湿度检测信号不会改变吹风机的工作，直到满足湿度在要求范围内的时候。如图2-11所示为去湿电路模块，主要采用了一个驱动芯片L298。其引脚排列如图2-10中所示。
图2-10 L298引脚图
L298是SGS(通标标准技术服务有限公司)公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N，内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL 逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。L298N的引脚9为LOGIC SUPPLY VOLTAGE Vss，即逻辑供应电压。引脚4为SUPPLY VOLTAGE Vs，即驱动部分输入电压。Vss电压要求输入最小电压为4.5V，最大可达36V；Vs电压最大值也是36V，它的引脚2，3，13，14为L298N芯片输入到电动机的输出端，其中引脚2和3能控制两相电机，对于直流电动机，即可控制一个电动机。同理，引脚13和14也可控制一个直流电动机。引脚6和11脚为电动机的使能接线脚。引脚5，7，10，12为单片机输入到L298N芯片的输入引脚。1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号，也可以直接接地。在可设计中就将它们直接接地。L298N是内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器可驱动46v,2A以下电机,1和15脚可单独引出接电流采样电阻器,形成电流传感信号.接错无法控制电机.引脚8为芯片的接地引脚，它与L298N芯片的散热片连接在一起。由于本芯片的工作电流比较大，发热量也比较大，所以在本芯片的散热片上又连接了一块铝合金，以增大它的散热面积。图2-11为由L298所构成的去湿电路。
图2-11 去湿电路模块
2.7.2 加湿模块
当所测环境的湿度低于设定的湿度范围下限值时，单片机就会发出一条指令信号，驱动超声波加湿器开始加湿。采用的是G5V-1继电器。如电路图2-12所示。
图2-12 加湿模块电路图
3 软件设计
系统的软件主要是采用C语言，对单片机进行编程实现各项功能。主程序对模块进行初始化，然后调用温度、处理温度、显示、键盘等模块。
3.1 主程序流程设计
图3-1 主程序流程图
图3-1 为该电路流程图，X为STC89C52所采集到的湿度值，Y为控制的定值，即50%RH。
3.2 DHT11的信号发送
用户主机（MCU）发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，幵触发一次信采集。信号发送如图所示。（注：主机从DHT11读取的温湿度数据总是前一次的测量值，如两次测间隔时间很长，请连续读两次以第二次获得的值为实时温湿度值。）
图3-2 发送信号图
4 硬件测试结果及误差分析
4.1 测试方法
将湿度计和DHT11湿度传感器放置在相同的环境下，分别营造不同的湿度环境范围。首先测得当前环境湿度，然后通过控制模块以稳定当前环境的湿度。湿度传感器可得到一个能控制的湿度值。现营造一湿度测量环境，自制一纸盒为当前测试环境，对纸盒内的5个点分别进行测试。
图4-1 湿度环境的测试点分布图
4.2 结果分析
湿度测试结果及控制误差如表4-1所列：
表4-1 A点湿度测试结果及湿度控制误差
测量
次数
RH0(%RH) RH1(%RH) 测量误差
η1(%RH)
RH2(%RH)控制误差
η2(%RH)
1 88.7 86 3.1 55.8 5.8
2 74.8 76 1.5 55.6 5.6
3 64.
4 6
5 0.9 55.5 5.5
4 27.1 25.9 4.4 44.4 5.6
5 32 33.5 4.4 44.5 5.5
6 39 41.2 5.3 44.2 5.8
如表4-1所示为在A点所测试的6组实验数据，RH0表示的是DHT11湿度传感器所测的湿度值，RH1表示湿度计测得湿度，RH2表示系统测得的湿度值，η1= (RH1- RH0)/ RH0*100%的值，控制误差η2= (RH2- 50)%RH，测量误差最大也在4.4%RH，控制误差最大在5.5%RH。
表4-2 B点湿度测试结果及湿度控制误差
测量次数RH0(%RH) RH1(%RH) 测量误差
η1(%RH)
RH2(%RH)控制误差
η2(%RH)
1 86.5 84.6 2.1 54.7 4.7
2 77.9 76 2.4 53.7 3.7
3 72.7 70.1 3.5 55.5 5.5
4 34.1 32.9 3.8 47.8 2.2
5 32.3 33.5 2.4 44.7 5.3
6 26.9 28.1 4.4 45.1 4.9
如表4-2所示为在B点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在3.8%RH，控制误差最大在4.9%RH。
表4-3 C点湿度测试结果及湿度控制误差
测量次数RH0(%RH) RH1(%RH) 测量误差
η1(%RH)
RH2(%RH)控制误差
η2(%RH)
1 92.1 89.4 1.8 55.6 5.6
2 86.9 84.2 3.1 54.9 4.9
3 81 79.5 1.8 54.1 4.1
4 40.7 38.9 4.4 45.8 4.2
5 34.
6 33.5 3.1 44.9 5.1
6 29 28.2 2.
7 45.3 4.7
如表4-3所示为在C点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在4.4%RH，控制误差最大在5.6%RH。
表4-4 D点湿度测试结果及湿度控制误差
测量次数RH0(%RH) RH1(%RH) 测量误差
η1(%RH)
RH2(%RH)控制误差
η2(%RH)
1 86.7 84.3 2.7 53.6 3.6
2 84.6 81.2 4.0 55.1 5.1
3 67.7 64.8 4.2 54.5 4.5
4 38.1 36.7 3.6 45.4 4.6
5 35.3 33.5 5.0 46.1 3.9
6 25.1 24.1 3.9 44.1 5.9
如表4-4所示为在D点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在5.0%RH，控制误差最大在5.9%RH。
表4-5 E点湿度测试结果及湿度控制误差
测量次数RH0(%RH) RH1(%RH) 测量误差
η1(%RH)
RH2(%RH)控制误差
η2(%RH)
1 89.1 86 3.4 54.5 5.5
2 72.6 69.1 4.8 55.5 5.4
3 65.3 6
4 1.9 54.2 5.8
4 31.9 30.8 3.4 46.3 4.7
5 28.
6 26.8 4.1 44.1 5.9
6 20.3 19.6 3.4 44.9 5.1
如表4-4所示为在E点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在4.8%RH，控制误差最大在5.9%RH。
上述表中所测量数据表明，以DHT11为标准值，与其测试值相比较，测量误差在0.9%RH~5%RH，可知道系统基本达到设计要求。但也存在一定的误差，误差可能由以下几个方面引起：
1）首先在测量误差上：用作比对的湿度计本身存在着一定的误差。而本系统所采取的湿度传感器的误差在±3RH%，存在着一定的偏差。
2）其次在控制误差上：人为制造湿度环境的变化比较不稳定，会在控制上存在
组合式空调机组温湿度控制方案说明 一、设计概述 本控制系统便于提高HVAC设备的性能和工作人员的工作效率。该系统控制器独立运行，保证自动控制过程的安全、可靠性；PID 控制方式提供了良好的控制精度和调节特性，特别适合于暖通空调系统控制。系统提供了消防信号联锁及报警、压差报警，风机启动连锁等多重保护措施，保证系统的安全运行。本系统使用和操作极为简便，控制灵活方便。用户可通过直观的显示监测和控制空调设备，方便的修改温湿度控制设定值，实时监测运行数据。 二、监视及控制内容 1．空调箱温湿度控制原理： 1）温湿度控制 DDC控制器采样回风温T和回风湿度H在DDC内部与设定点比较，其差值△T和△H经比例积分PI控制模块计算后输出调节值至调节压缩机、电加热、加湿器输出，保持室内温度湿度稳定。当回风温度高于设定点温度，控制器输出信号给压缩机启动，降低室内温度。当回风温度低于设定点温度，控制器输出信号给电加热，使其逐级打开，使室内温度升高。当湿度高于设定湿度时，控制器输出信号给压缩机，使其打开，降低温度除湿。 当湿度低于设定湿度时，控制器输出信号给加湿器，让其打开，增大加湿量，保持室内湿度稳定。 2）故障报警 空调机有任何不正常状态, 系统均视为故障讯号, 并立即报警, 报警包括:温度超限报警、湿度超限报警、风机状态异常报警、滤网阻塞报警等。 3）联锁控制 压缩机、电加热、加湿器与风机连锁控制：在冬季和夏季运行模式下，风机启动后，压缩机、电加热、加湿器即根据需要动作，然后根据回风温度、湿度要
求打开或者关闭，在正常关机情况下，自控系统在接到关机信号后，关闭电加热、加湿器、压缩机。 机组启停连锁控制： 空调自控系统在得到风机运行状态反馈信号的情况下，根据回风温湿度要求开启电加热、压缩机、电加湿等。 一旦空调系统故障报警，空调自控系统自动关闭电加热、电加湿、压缩机，关闭风机，当压缩机有任何故障，也将关闭压缩机，并显示报警原因，停止其工作。 4）控制参数显示和设定: 空调机各状态参数在就地DDC控制器上显示出来, 参数包括: 回风温 度、湿度，面板温度设定输入（也即面板输出到控制器的温度设定信号）、面板湿度设定输入（也即面板输出到控制器的湿度设定信号）。 另也可对所有DDC控制器的DO和AO点进行超驰控制, 实现对所有不同设备的手动控制。
如何对洁净室温湿度进行控制 洁净室的温湿度主要是根据工艺要求来确定，但在满足工艺要求的条件下，应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高，出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。净化工程具体工艺对温度的要求以后还要列举，但作为总的原则看，由于加工精度越来越精细，所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中，作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片，温度 洁净室的温湿度主要是根据工艺要求来确定，但在满足工艺要求的条件下，应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高，出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。 净化工程具体工艺对温度的要求以后还要列举，但作为总的原则看，由于加工精度越来越精细，所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中，作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片，温度上升1度，就引起了0.24um线性膨胀，所以必须有±0.1度的恒温，同时要求湿度值一般较低，因为人出汗以后，对产品将有污染，特别是怕钠的半导体车间，这种车间不宜超过25度。 湿度过高产生的问题更多。相对湿度超过55%时，冷却水管壁上会结露，如果发生在精密装置或电路中，就会引起各种事故。相对湿度在50%时易生锈。此外，湿度太高时将通过空气中的水分子把硅片表面粘着的灰尘化学吸附在表面耐难以清除。相对湿度越高,粘附的难去掉，但当相对湿度低于30%时，又由于静电力的作用使粒子也容易吸附于表面，同时大量半导体器件容易发生击穿。对于硅片生产最佳温度范围为35—45%。 洁净室中的气压规定 对于大部分洁净空间，为了防止外界污染侵入，需要保持内部的压力（静压）高于外部的压力（静压）。压力差的维持一般应符合以下原则： 1．洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。 2.洁净度级别高的空间的压力要高于相邻的洁净度级别低的空间的压力。 3.相通洁净室之间的门要开向洁净度级别高的房间。 压力差的维持依靠新风量，这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理意义就是漏泄（或渗透）风量通过洁净室的各种缝隙时的阻力。 洁净室中的气流速度规定 这里要讨论的气流速度是指洁净室内的气流速度，在其他洁净空间中的气流速度在讨论具体设备时再说明。 对于乱流洁净室由于主主要靠空气的稀释作用来减轻室内污染的程度，所以主要用换气次数这一概念，而不直接用速度的概念，不过对室内气流速度也有如下要求； (1)送风口出口气流速度不宜太大，和单纯空调房间相比，要求速度衰减更快，扩散角度更大。 (2)吹过水平面的气流速度（例如侧送时回流速度）不宜太大，以免吹起表面微粒重返气流，而造成再污染，这一速度一般不宜大干0.2m/s。 对于平行流洁净室《习惯上称层流洁净室），由于主要靠气流的“活塞打挤压作用排除行染，所以截面上的速度就是非常重要的指标。过去都参考美国20gB标准，采用0.45m/s．但人们也都了解到这样大速度所需要的通风量是极大的，为了节能，也都在探求降低速一风速的可行性。 在我国，《空气洁净技术措施》和<洁净厂房设计规范））都是这样规定的 垂直平行流（层流）洁净室≥0.25m/s 水平平行流（层流）洁净室≥0.35 m/s 研究表明以上规定基本上满足控制污染的要求，但认为应区别不同情况分出不同的档别，更能体现节能的目的。
附件四: 试验室环境温湿度控制要求 一、水泥试验 1、水泥比表面积测定：试验室相对湿度不大于50%。 2、水泥胶砂强度检验： （1）试体成型试验室的温度应保持在20℃±2℃，相对湿度应不低于50%。 （2）试体带模养护的养护箱或雾室温度保持在20℃±1℃，相对湿度应不低于50%。 （3）试体养护池水温度应在20℃±1℃范围内。 3、泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验： （1）试验室温度为20℃±2℃，相对湿度应不低于50%；水泥试样、拌和水、仪器和用具的温度应与试验室一致。 （2）湿气养护箱的温度为20℃±1℃，相对湿度不低于90%。 二、水泥混凝土试验 1、水泥混凝土试件制作与硬化水泥混凝土现场取样养护： （1）试件成型后，用湿布覆盖表面（或其它保持湿度方法），在室温20℃±5℃，相对湿度大于50%的环境下静放一个到二个昼夜，然后拆模并作第一次外观检查、编号，对有缺陷的试件应除去，或人工补平。 （2）将完好的试件放入养护室进行养护，标准养护温度20℃±2℃，相对湿度95%以上，试件宜放在铁架或木架上，间距至少10—20cm，试件表面应保持一层水膜，并避免用水直接冲淋。当无标准养护室时，将试件放入温度20℃±2℃不流动的Ca(OH)2饱和溶液中养护。 2、无机结合料稳定土的无侧限抗压强度试验：试件从试模内脱出并称重后，应立即放到密封湿气箱和恒温室进行保温保湿养生。但中试件和大试件应先用塑料薄膜包覆。有条件时，可采用蜡封保湿养生。养生时间视需要而定，作为工地控制，通常都只取7天。整个养生期间的温度，应保持20℃±2℃。湿度95%以上 三、钢筋试验 1、焊接接头弯曲试验：除非另外有规定，试验环境温度应为23℃±5℃。 2、焊接接头拉伸试验：除非另外有规定，试验环境温度应为23℃±5℃。 3、金属材料室温拉伸试验： 除非另有规定，试验一般在10℃—35℃范围内进行。对温度要求严格的试验，试验温度应为23℃±5℃。 四、沥青试验 大部分沥青原材试验均有试验温度要求，为使沥青试验尽可能在恒温条件下进行，保证试验结果的准确性，必须要对试验环境进行有效控制，在沥青室中应装冷热空调。
基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择： (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录： (18)
基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段，在本系统中采用温度优先模式，循环处理。 关键字：89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的，使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄
洁净室温湿度如何控制公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
如何对洁净室温湿度进行控制 提高，出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。 净化工程具体工艺对温度的要求以后还要列举，但作为总的原则看，由于加工精度越来越精细，所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中，作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片，温度上升1度，就引起了线性膨胀，所以必须有±度的恒温，同时要求湿度值一般较低，因为人出汗以后，对产品将有污染，特别是怕钠的半导体车间，这种车间不宜超过25度。 湿度过高产生的问题更多。相对湿度超过55%时，冷却水管壁上会结露，如果发生在精密装置或电路中，就会引起各种事故。相对湿度在50%时易生锈。此外，湿度太高时将通过空气中的水分子把硅片表面粘着的灰尘化学吸附在表面耐难以清除。相对湿度越高,粘附的难去掉，但当相对湿度低于30%时，又由于静电力的作用使粒子也容易吸附于表面，同时大量半导体器件容易发生击穿。对于硅片生产最佳温度范围为35—45%。 洁净室中的气压规定 对于大部分洁净空间，为了防止外界污染侵入，需要保持内部的压力（静压）高于外部的压力（静压）。压力差的维持一般应符合以下原则： 1．洁净空间的压力要高于非洁净空间的压力。 2.洁净度级别高的空间的压力要高于相邻的洁净度级别低的空间的压力。 3.相通洁净室之间的门要开向洁净度级别高的房间。 压力差的维持依靠新风量，这个新风量要能补偿在这一压力差下从缝隙漏泄掉的风量。所以压力差的物理意义就是漏泄（或渗透）风量通过洁净室的各种缝隙时的阻力。 洁净室中的气流速度规定 这里要讨论的气流速度是指洁净室内的气流速度，在其他洁净空间中的气流速度在讨论具体设备时再说明。 对于乱流洁净室由于主主要靠空气的稀释作用来减轻室内污染的程度，所以主要用换气次数这一概念，而不直接用速度的概念，不过对室内气流速度也有如下要求； (1)送风口出口气流速度不宜太大，和单纯空调房间相比，要求速度衰减更快，扩散角度更大。 (2)吹过水平面的气流速度（例如侧送时回流速度）不宜太大，以免吹起表面微粒重返气流，而造成再污染，这一速度一般不宜大干s。 对于平行流洁净室《习惯上称层流洁净室），由于主要靠气流的“活塞打挤压作用排除行染，所以截面上的速度就是非常重要的指标。过去都参考美国20gB标准，采用s．但人们也都了解到这样大速度所需要的通风量是极大的，为了节能，也都在探求降低速一风速的可行性。 在我国，《空气洁净技术措施》和<洁净厂房设计规范））都是这样规定的 垂直平行流（层流）洁净室≥s 水平平行流（层流）洁净室≥ m/s 研究表明以上规定基本上满足控制污染的要求，但认为应区别不同情况分出不同的档别，更能体现节能的目的。
温湿度独立控制空调技术简介 2013/4/16 8:14:02 来源：广州恒星发布者：广州恒星 一、常规空调技术存在的问题 从人体的热舒适度与健康出发，要求对室内温度、湿度进行全面控制，夏季人体舒适区为25℃,相对湿度60%，此时露点温度为16.6℃.空调排热排湿的任务可以看成是从25℃的环境中向外排热，在16.6℃的露点温度的环境下向外排湿。目前空调方式的排热排湿都通过空气冷却器对空气进行冷却和冷凝除湿，实现排热排湿的目的。常规温湿度混合处理的空调方式存在如下问题： 1、能源浪费。使用一套系统同时制冷和除湿，为了满足冷凝方法排除室内余湿，冷源的温度需要低于室内的露点温度，考虑传热温差与介质输送温差，实现16.6℃的露点温度需要约7℃的冷源温度，这是现有空调系统采用5~7℃的冷冻水、房间空调器中直接蒸发器的冷媒蒸发温度也多在5℃的原因。在空调系统中，占总负荷一半以上的显热负荷部分，本可以采用高温冷源排走的热量却与除湿一起共用5~7℃的低温冷源进行，造成能量利用品位上的浪费。而且经过冷凝除湿后的空气虽然湿度（含湿量）满足要求，但温度过低，有时还需要再热，造成能源的进一步浪费与损失。 2、难以适应热湿比的变化。通过冷凝方式对空气进行冷却和除湿，其吸收的显热与潜热比只能在一定的范围内变化，而建筑物实际需要的热湿比却在较大的范围内变化。一般是牺牲对湿度的控制，通过仅满足室内温度的要求来妥协，造成室内相对湿度过高或过低的现象。相对湿度过高的结果是不舒适，进而降低室温设定值，通过降低室温来改善热舒适，造成能耗不必要的增加。相对湿度过低也将导致由于与室外的焓差增加使处理新风的能耗增加。 3、造成室内空气品质下降。大多数空调依靠空气通过表冷器对空气进行降温除湿，这就导致表冷器表面成为潮湿表面甚至产生积水，空调停机后这样的潮湿表面就成为霉菌繁殖的理想场所。空调系统繁殖和传播霉菌成为可能引起健康问题的主要因素。另外，目前我国大多数城市的主要污染物仍是可吸入颗粒物，因此有效过滤空调系统引人的室外空气是维持健康环境的重要问题。然而过滤器内必然是粉尘聚集处，如果再漂溅过一些冷凝水，则也成为各种微生物繁殖的理想场所。频繁清洗过滤器既不现实，也不是根本的解决方案。 4、传统的室内末端装置有局限性。为排除足够的余热余湿同时又不使送风温度过低，就要求有较大的循环通风量。例如每平方米建筑面积如果有80W/M2显热需要排除，房间设定温度为25℃时，当送风温度为15℃时，所要求循环风量为24M3/HR/M2，这就往往造成室内很大的空气流动，使居住者产生不适的出风感。为减少这种出风感，就要通过改变送风口的位置和形式来改变室内气流组织，这往往要在室内布置风管，从而降低室内净高度或者加大楼层间距。很大的通风量还极容易引起空调噪声，并且很难有效消除，在冬季，为了避免出风感，即使安装了空调系统，也往往不使用热风，而是通过另一套的暖气系统（如采暖散热器）供热。这样就导致室内重复安装两套环境控制系统，分别供冬夏使用。 5、输配能耗的问题。为了完成室内环境控制的任务就需要有输配系统，带走余热、余湿、CO2、气味等。在中央空调系统中，风机、水泵消耗了40%~70%的整个空调系统的电耗。在常规中央空调系统中，多采用全空气系统的形式，所有的冷量全部用空气来传递，导致输配系统效率很低。相对而言，1M3水所输送的热量和3840M3空气输送的热量是相对的。 此外，随着能源问题的日益严重，以低品位热能作为夏季空调动力成为迫切需要，目前北方地区大量的热电联产集中供热系统在夏季由于无热负荷而无法运行，使得电力负荷出现高峰的夏季热电联产发电设施反而停机，或者按纯发电模式低效运行。如果可以利用这部分热量驱动空调，既省下空调能耗，又可使热电联产正常运行，增加发电能力。这样即可减缓夏季
湿度控制系统设计 目录 摘要 (1) 关键词 (1) 英文摘要 (1) 英文关键词 (1) 1 前言 (2) 1.1 研究背景与意义 (2) 1.2 国内外发展状况 (2) 1.3 设计要求 (3) 1.4 设计方案研究 (3) 2 系统硬件组成电路设计 (3) 2.1 系统结构概述 (3) 2.2 单片机STC89C52简介 (4) 2.3 湿度采集模块 (7) 2.3.1 湿度传感器的选取 (7) 2.3.2 DHT11引脚说明 (8) 2.3.3 湿度测量电路 (8) 2.4 电源模块 (8) 2.5 键盘及LED液晶显示模块 (9) 2.5.1 LED液晶显示模块 (9) 2.5.2 键盘模块 (10) 2.5.2.1 键盘接口技术原理 (10) 2.5.2.2 键盘电路 (10) 2.6 报警电路模块 (11) 2.6.1 蜂鸣器简介 (11) 2.6.2 报警电路 (11) 2.7 湿度控制模块 (11) 2.7.1 去湿模块 (12) 2.7.2 加湿模块 (13) 3 软件设计 (14) 3.1 主程序流程图 (15) 3.2 DHT11的信号发送 (15) 4 测试方法及结果分析 (16) 4.1 测试方法 (16) 4.2 结果分析 (16) 5 结束语 (19) 参考文献 (19) 附录1：总体设计原理图及PCB图 (21) 附录3：整机实物图 (22) 附录4：软件程序 (22)
湿度控制系统设计 摘要：随着现代工农业技术的发展，空气的湿度在各个方面的应用也越加广泛，且对空气湿度的要求也越来越高了。 本系统以STC89C52单片机为核心处理器，采用了DHT11湿敏电容数字式温湿度传感器在某特定环境下的湿度进行收集，将采集的数据传入单片机中进行处理，然后通过LED数码管令采集到的湿度值进行显示，接着将所测量值与设置的湿度范围进行对比，当所测得的环境湿度低于所设定的湿度范围的下限值时，驱动加湿器将会进行加湿；如果所测得的环境湿度高于设定的湿度的范围的上限值，驱动电吹风进行工作使环境的湿度下降，以减少所在环境的湿度。 关键词: STC89C52；DHT11 ；湿度控制；传感器 Humidity control system design Abstract：The application of air humidity become more and more widely with the development of modern agriculture and industry. And the requirements of air humidity become higher and higher. Humidity values will be displaying through the LED digital tube, and then sent into the microcontroller for processing.This system uses STC89C52MCU as core processor, the DHT11 Humidity Capacitance digital temperature and humidity is a sensor of collecting humidity in air environment. Then the collected data of the microcontroller for processing, will be comparing measurement and setting the humidity range. If the measured ambient humidity is below the lower limit of set humidity range the humidifier will be driven. When the measured humidity is higher than data of the high limit, the hair drier will running to change the humidity of surroundings. Key words: STC89C52; DHT11; humidity control; Sensors 1 前言 湿度是表示空气潮湿程度的物理量，它主要是指设施内空气的相对湿度。在一定的温度下在一定体积的空气里所含有的水汽越少，则空气越干燥；相反，水汽越多，则空气越潮湿。人类的生产、生活等各种活动与湿度有着密切的关系，同时也是工业生产时最基本最常见的工艺指数。随着社会的不断发展，人们对自己
综述 随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温湿度控制。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大,温室大棚的温度控制成为一个难题。现在，随着农业产业规模的提高，对于数量较多的大棚，传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。 为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统，以控制蔬菜大棚温度，适应生产需要。它以先进的技术和现代化设施，人为控制作物生长的环境条件，使作物生长不受自然气候的影响，做到常年工厂化，进行高效率，高产值和高效益的生产。 该设计即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,显示,上下限报警等多功能的温湿度监测控制系统。
1.温度、湿度传感器的介绍 1.1温度传感器 温度传感器根据其工作原理、测温范围等可以分为许多种，主要有热电阻测温传感器和热电偶测温传感器。 通常，在温度传感器的选择中应主要考虑以下因素： (1) 温度范围：具体点使用温度范围、准确度及测量误差是否能达要求。 (2) 使用场合：根据实际工作环境来选择也是重要条件，经常要考虑尺寸、保护套材料、结构、安装条件、耐垫、耐蚀、耐震，防爆等级等方面的问题。 (3) 温度响应：响应速度主要由传感器的质量、材质和体积决定，接触式传感器时间常数愈小，温度响应速度就愈快。 (4) 传输方式：温度信号输出模式、读取、显示、记录、控制、报警等方式的选择。 1.1.1热电阻测温传感器 热电阻温度传感器测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻温度传感器大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用甸、镍、锰和铑等材料制造。 热电阻温度传感器分为金属热电阻和半导体热敏电阻两大类，用于测量-200-500°C 范围内的温度，少数情况下，低温可测至1K，高温达1000°C。热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，热电阻也可以与温度变送器连接，将温度转换为标准电流信号输出。用于制造热电阻的材料应具有尽可能大和稳定的电阻温度系数和电阻率，输出最好呈线性，物理化学性能稳定，复线性好等。 1.1.2热电偶测温传感器 (1)热电偶温度传感器基本原理 将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来，构成一个闭合回路，当导体A和B 的两个执着点1和2之间存在温差时，两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大
制药企业洁净室温湿度控制 尽管我国制药企业的GMP改造取得了阶段性成果，但也暴露出洁净技术应用方面的一些误区。特别是在温湿度控制方面，珠海欧伯特测技术有限公司的温湿度变送器精度高、测量稳定，能有效的测量准确的温湿度信号，并且快速的给到PLC控制器，有效的控制空调机组除湿加湿等调节能力。最终级用户节约电能超到很大的作用。 在第五届中国国际（北京）洁净技术论坛上，我国洁净技术领域的专家、天津大学环境科学与工程学院涂光备教授指出，就现阶段制药行业净化空调系统的一些问题进行讨论是十分必要的。 多方共同维护GMP社会上众多相关行业的人员对GMP的理解很容易走偏，特别是净化空调的设计、制造和施工单位。 不少人误以为“药厂GMP改造和认证”，就是改善药厂生产车间的环境，使其达到所要求的洁净室级别。这样的理解过于片面。 涂教授认为，净化空调技术在GMP认证管理中只是扮演了一个提供生产环境的角色，是一个必要条件，但绝不是惟一的决定因素。 药厂环境控制的主要目的是为了防止因污染或交叉污染等任何危及药品质量的情况发生。 涂教授指出，这种生产环境是个动态概念，是环境控制的各项措施综合作用的结果。“决不是按照规定建起了洁净室，通过了验收就万事大吉”。他认为，日常维护、管理与监测更为重要。 涂教授举例说，某些药厂已建成的洁净室及净化空调系统由于维护、保养未能跟上，又没有严格的监测制度进行检查和监督，使得实际生产环境的许多指标偏离规定要求。 如吹淋室的高效过滤器应该换的未能及时更换，形同虚设，以至喷口风速降低到10米／秒以下，根本起不到抖落洁净服外附着的尘土的作用；某些洁净室必要的压差因送、回、排风量失控而改变，开口处气流逆向流动，造成污染。 涂教授认为，药厂以及制药工业服务的相关单位和企业均应该自觉成为GMP的实施主体。这就要求承担药厂规划、建筑与结构设计、暖通与空调设计的人员以及相应硬件服务企业重视GMP，与药厂一道共同落实GMP。 按需进行空调净化系统设计 谈到目前一些药厂在进行GMP改造过程中，在空调净化系统设计方面片面追求高洁净度的问题，国内有关专家纷纷表示惋惜。中国石化集团上海医药工业设计院土建室刘琳高级工程师在接受记者采访时表示，相对于微电子行业来说，药厂的生产环境对洁净度的要求要低很多。 药厂的洁净技术应用一定要根据生产的药品类型、生产规模和中、长期发展规划来进行。追求高洁净度并不能解决实际应用问题，而且可能给企业带来沉重的运行维护、管理负担。合理的洁净级别设计是各制药企业一定要重视的问题。 涂光备教授就冻干车间的空调净化系统设计方面存在的问题进行了分析: 他指出，无菌分装的药品，特别是冻干产品吸湿性较强，生产过程应特别注意无菌室的相对湿度（RH）、胶囊和瓶子内的水分、工具的干燥和产品包装的严密性。目前，
无尘车间温湿度测试的必要性和方法 无尘车间的温度和湿度控制对于无尘车间的运作来说也非常重要，人和净化介绍无尘车间温湿度控制的必要性和无尘车间温湿度测试的方法。 无尘室安全规范指出无尘室一般温度测试的测点，每个温度控制区或每个房间1个测点，测试点高度宜为工作面高度，测量时间应至少1H，并至少6min测量一次，读数稳定后做好记录。供应无尘车间内的温湿度应满足哪些条件的详细描述：无尘车间的温湿度主要是根据工艺要求来确定，但在满足工艺要求的条件下，应考虑到人的舒适度感。随着空气洁净度要求的提高，出现了工艺对温湿度的要求也越来越严的趋势。 具体工艺对温度的要求以后还要列举，但作为总的原则看，由于加工精度越来越精细，所以对温度波动范围的要求越来越小。例如在大规模集成电路生产的光刻曝光工艺中，作为掩膜板材料的玻璃与硅片的热膨胀系数的差要求越来越小。直径100 um的硅片，温度上升1度，就引起了0.24um线性膨胀，所以必须有±0.1度的恒温，同时要求湿度值一般较低，因为人出汗以后，对产品将有污染，特别是怕钠的半导体车间，这种无尘车间不宜超过25度。 无尘车间湿度过高产生的问题更多。相对湿度超过55%时，冷却水管壁上会结露，如果发生在精密装置或电路中，就会引起各种事故。相对湿度在50%时易生锈。 此外，无尘车间湿度太高时将通过空气中的水分子把硅片表面粘着的灰尘化学吸附在表面耐难以清除。相对湿度越高,粘附的难去掉，但当相对湿度低于30%时，又由于静电力的作用使粒子也容易吸附于表面，同时大量半导体器件容易发生击穿。对于硅片生产最佳温度范围为35—45%。 无尘车间室温的湿度测试是检验净化车间内部稳定性的一项重要工作，目的是确认空气处理设施的温度控制能力。无尘室湿度的测试通常采用通风干湿球湿度计、电容式湿度计、数字式湿度计、毛发式湿度仪器。 相对湿度测试的测点、测试频度和时间与温度测试时间相同，建议采用一同测试。 无尘车间的温湿度测试的要求：温度测试应在无尘车间进行调试，气流均匀性测试完成，无尘室功能温度测试，应将洁净工作区划分为等面积的栅格，每个
仲恺农业工程学院 课程设计报告 家庭智能湿度控制系统 课程名称：计算机系统开发综合训练 院（系）：信息科学与技术学院 专业班级：计算机123班 学号： 姓名： 指导老师：顾春琴
承诺书 郑重声明：本人所呈交的课程设计是本人在导师指导下独立撰写并完成的，课程设计没有剽窃、抄袭、造假等违反学术道德、学术规范和侵权行为。本课程设计不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，如果引用则标识出了出处。对本课程设计的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。 课程设计与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。特此声明。 签名： 年月日
目录 一、需求分析 (4) 二、系统设计 (5) 2.1.1湿度采集系统 (5) 2.1.2 LED键盘模组 (7) 2.1.3无线通讯模块 (7) 2.2.1 湿度采集系统软件 (11) 2.2.2阀门比较程序 (15) 2.2.3无线通讯模块软件 (16) 三、设备选型 (20) 四、总结 (22)
一、需求分析 温度是影响人们日常生活的重要因素。 据生理学家研究，夏天，室内相对湿度过大时，会抑制人体散热，使人感到十分闷热、烦躁。冬天，室内相对湿度大时，则会加速热传导，使人觉得阴冷、抑郁。室内相对湿度过低时，因上呼吸道粘膜的水分大量散失，人会感到口干、舌燥，甚至咽喉肿痛、声音嘶哑和鼻出血等，并易患感冒。可见室内的温度和湿度对人们的健康至关重要。 另外，动物体由于外部环境温度的升高体温也升高，物质代谢增强，一般活动力亦增高。如果温度继续上升，则出现不安、兴奋状态和躲避行动。中枢神经系统逐渐发生障碍而陷于热昏睡，如果这种状态持续下去则可死亡，每年因为温度过高而死的人很多，如果能够及时的对温度进行控制，那么可以挽救这些人的生命。 总体方案的硬件设计： 本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、湿度传感器可以产生单片机能够直接采集的信号，其中包括湿度检测、键盘及LED显示、无线通讯、系统软件等部分的设计。 图1 系统总体框图 本设计有信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成：
0 引言 洁净手术室作为医院中控制要求最高的单位之一，其对温湿度有着恒定的控制要求。但由于手术室内的无影灯、普通照明灯等均会对温度和湿度产生影响，导致其很难满足手术时温度和湿度需保持恒定的要求，故温、湿度指标是洁净手术室中最重要的控制指标。温度直接影响病人及医护人员的舒适程度，而当房间湿度大于60％时候，细菌繁殖的速度就会大大加快，从控制细菌滋生的角度出发，湿度控制也极为重要。这就要求手术室内的空调系统能够根据特定的算法调节温湿度，并根据相应操作面板上的设定值快速响应实时控制要求。这里采用基于西门子S7—224 和文本显示器400C构成控制系统。 l 系统控制要求 1．1 温度控制要求 通过设置在风管里的温湿度一体传感器检测回风温度，并将所测得的温度信号送到的模拟输入端。将测得的温度和通过手术室面板温度设定值比较并进行计算，将结果输出到相应模拟量输出，如冷冻／热水的电动调节阀，通过控制其开度达到温度控制的目的。 1．2 湿度控制要求
通过设置在风管里的温湿度一体传感器检测回风湿度，并将所测得的温度信号传送到的模拟输入端。将测得的湿度和通过手术室面板湿度设定值比较并进行计算，将结果输出到相应模拟量输出。在冬季模式里通过对加湿器电动调节阀的开度调节达到湿度控制的目的。而在夏季模式里，湿度的控制并非通过对加湿器开度的单一控制，而是对水阀调节器和加热器的综合控制实现的。 1．3 风道压力控制 按照工艺要求，风道内压力需保持一定值，以满足手术室医用要求。系统通过变频器驱动送风机，事先将满足工艺要求时的变频器频率值作为设定值，将设置在管道内的回风压力检测传感器测得的压力值作为反馈值，通过计算控制变频器的输出频率，以达到风压控制要求。 1．4 人机界面要求 按照现场工艺要求，在手术室内设有操作面板一块，可以设定温度，湿度并控制系统启停，同时面板上有实时温度和湿度显示功能；同样，在控制柜上安装了人机界面400C，通过400C 也可设定温度湿度启停机组。出于调试系统的目的，在400C上设有强制模式，及人工设定回风温湿度，屏蔽报警信号。
车间温湿度控制制度 公司厂房使用的是中央空调，根据实际情况，为规范车间温湿度控制，满足产品生产、物料存储和人员办公等要求，控制在需求范围之内： 一、温湿度要求： 1、一般环境（指由中央空调控制的生产车间、库房、办公室）的温度要求： A，夏季温度控制在22℃——26℃，库房由于设备和人员少，可-2℃； B，冬季温度控制在18℃——24℃，库房由于设备和人员少，可-2℃； C，过渡季节温度在22℃＋/-4℃； D，湿度：车间全年控制在30%-----80%RH； E，控制的过程中以满足要求为主，节约能源为辅的原则 2、湿度敏感区域的要求：温度10℃——30℃，湿度40%-----70%RH， 3、机房、实验室等有独立空调的地方本着够用节约的原则自行设定要求 二、监控与记录 1、一般环境和湿敏区域以干湿球温度计记录值为准。
2、监测环境温湿度的干湿球温度计的计量和维护由设备管理部暖通组负责，计量周期是 3个月，参考标准以外部计量合格的电子温湿度计为准。 3、暖通组控制的范围：A、B栋办公室，生产线、材料库、成品库、湿敏区。 4、暖通组监控点数量：B栋车间生产线6个，材料库10个，成品库4个，湿度敏感区1个，A、B栋办公室各1个，共计23个 5、暖通组记录点数量：A、B栋办公室各1个，生产线4个，成品库1个、材料库2个、湿敏区1个，共计10个。 6、库房人员对库房（含湿敏区）的所有环境温湿度计（15个）也作记录，湿敏区湿度偏低时库房人员自行采取人工加湿的办法以便满足要求，湿度偏高时暖通人员启动除湿机除湿。 7、暖通组监控频次：每两小时一次。 8、机房、试验室环境由IT&SAP、实验室各自监控，设备出现问题由使用部门报修。
目录 带信号选择器的室内温、湿度控制 (2) 根据送风温度及露点温度实现送风温、湿度控制 (3) 送、回风温度串级调节的新风温度控制 (3) 按新风温度选择风阀开度的送、回风温度串级调节 (3) 温、湿度串级调节并执行机构的分程控制 (4) 送、回风湿度串级调节和湿度的选择控制 (4) 按新、回风焓值比较控制新风量 (5) 空调系统中的防火安全控制 (6)
带信号选择器的室内温、湿度控制 带信号选择器的室内温、湿度控制原理如下图 图 1 OA SA 冷水热水 温度调节：利用室内温、湿度变送器TMT01检测室内的温度，并经温度调节器TC01控制冷水电动三通调节阀（分流三通）TV1和热水电动分流三通调节阀TV2以满足室内温度调节的需要。进入冬天运行时，将TC01温度调节器上的“冬-夏”季转换开关置于“冬”季档，如果室内温度高于设定值时，TC01温度调节器将控制热水电动调节阀改变分流比例，减少进入空气加热器的热水量，降低室内的温度；反之，则增大分流三通调节阀直流通路的热水量，提高室内温度。夏季运行时，则须将TC01温度调节器上的冬-夏季转换开关切换至“夏”档，此时如果室内检测到的温度高于设定值时，信号经TC01温度调节器和SS01信号选择器后，控制冷水阀TV1使之开大分流三通的直流通路；反之则关小TV1的直流通路。 湿度调节：利用室内温、温度传感变送器TMT01检测空调房间内的湿度信号，并通过调节器MC01控制电动双通调节阀MV或冷水分流三通TV1，以控制空调房间内的相对湿度。冬季运行时，将湿度调节器MC01上的“冬-夏”季转换开关转换为“冬”档，此时房间内湿度低于室内湿度设定值时，调节器则发出指令，驱动电动加湿调节阀开启（或开大），加大进入送风气流中的水蒸汽量以提高室内的相对温度；反之，则关小加湿电动调节阀，减少进入送风气流中的水蒸汽量，降低室内的相对湿度。如果加湿电动阀MV外于全闭状态，室内的相对湿度仍高于室内温度设定时，温度调节器的控制信号将通过信号选择器SS01与TC01控制信号相比较，当除湿信号电压高于湿度控制信号的电压时，则将由湿度调节器MC01控制冷水电动三通调节阀，对空气进行除湿处理，以达到房间内湿度控
实验室温湿度控制很重要 在实验室的监控项目中，不同实验室对温湿度都有要求，大部分实验都是在明确的温湿度环境中展开。在医药、生化、仪器校准、农业、建筑与电器等领域中，实验室环境条件直接影响着各种实验或检测的结果，每项实验的进行都需要精确可靠的监测仪器来提供准确的环境参数数据。 精品文档，你值得期待 实验室要求适宜的温度和湿度。室内的小气候，包括气温、湿度和气流速度等，对在实验室工作的人员和仪器设备有影响。夏季的适宜温度应是18-28℃，冬季为16-20℃，湿度最好在30%(冬季)-70%(夏季)之间。除了特殊实验室外，温湿度对大多数理化实验影响不大，但是天平室和精密仪器室应根据需要对温湿度进行控制。 环境条件温湿度的控制方面考虑的要素就是保证实验操作的环境温湿度是能够满足实验程序各个过程的需要。我们主要从以下几个方面来制定实验室环境温湿度控制范围。 首先，识别各项工作对环境温湿度的要求。 主要识别仪器的需要、试剂的需要、实验程序的需要，以及实验室员工的人性化考虑（人体在温度18-25℃ 相对湿度在35-80%范围内总体感觉舒适，并且从医学角度来看环境干燥和喉咙的炎症存在一定的因果关系）四个方面要素综合考虑，列出对温湿度控制范围要求的清单。 第二，选择并制定有效的环境温湿度控制范围。从以上各要素所有要求清单中摘取最窄范围作为该实验室环境控制的允许范围，制定环境条件控制方面的管理程序，并依据该科室实际情况制定合理有效的SOP。 第三，保持和监控。通过各项措施保证环境的温湿度在控制的范围内，并对环境温湿度进行监控和做好监控的记录，超过允许范围及时采取措施，开空调调节温度，开除湿机控制湿度。 试剂室温度10-30℃，湿度35-80% 样品存放室温度10-30℃，湿度35-80% 天平室温度10-30℃，湿度35-80% 水分室温度10-30℃，湿度35-65% 红外室温度10-30℃，湿度35-60% 中心实验室温度10-30℃，湿度35-80% 留样室温度10-25℃，湿度35-70% 各个领域实验室的温湿度最佳范围 1
小环境湿度控制方案 一、系统简介： 湿度就是指空气的干燥度，我国南北方的湿度相差相当大。然而有的物质存放需要的湿度高，有的需要的湿度低。所以湿度要求小的物质在南方存放就需要除湿机；湿度要求大的物质在北方存放就需要加湿机。此系统是利用除湿机来改善一个环境的湿度，根据物质对环境的具体要求进行设计。此系统可以达到：现场监控、自动报警、现场显示实际湿度、自动调节湿度，让环境始终保持在一个湿度范围内等。 二、工作原理及框图： 此系统的目的是让环境保持在一个相对稳定的湿度范围内。它的工作原理是这样一个过程：我们对环境设定一个湿度范围，湿度传感器将实际的湿度信号送回信号处理中心，经过处理再与我们设定值进行比较，如果高于我们设定的湿度上限，将命令除湿机停止运行，传感器还是不停的把信号送回处理比较，一旦检测到湿度低于我们的设定湿度下限，马上命令启动除湿机，直到湿度达到我们设定的湿度上限才停止。这样就避免了除湿机不停的运行，或者需要人去启动。在自动的基础上也添加了手动控制。
、 系统原理框图（a） 三、相关参数 1、电压等级：220V； 2、功率：1350W； 3、日除湿量：90L/天； 4、适用面积：150㎡； 5、控制精度：±5%RH ； 6、重量：57㎏外加控制柜； 7、包装尺寸：1110×605×505。 四、相关器件 1、湿度传感器 常见的湿度的测量方法有以下5种： ①动态法（双压法、双温法、分流法）； ②静态法（饱和盐法、瘤栓法）；
③露点法； ④干湿球法； ⑤电子式传感器测量法。 根据本系统的设计要求，系统进行自动调节时需要一个湿度反馈信号，否则系统无法达到自动调节湿度的功能。而，上面的五种测量方法，除了电子式传感器之外，其他四种都需要去把测量的信号进行物理转换才能用，信号转换必然要影响测量精度，且还有增加一定的难度。而电子式传感器是直接输出电压电流信号，可以直接进行处理使用，所以此系统在测量器件选择方案上是使用电子式传感器。 2、除湿机 除湿机又称为抽湿机，一般可分为家用除湿机和工业除湿机两大类，属于制冷空调家庭中的一个小成员。通常，除湿机由压缩机、热交换器、风扇、盛水器、机壳及控制器组成，其工作原理是：由风扇将潮湿空气抽入机内，通过热交换器，此时空气中的水份冷凝成水珠，变成干燥的空气排出机外，如此循环使室内湿度降低。而，除湿机产地主要在意大利、日本、中国、中国台湾。 家用除湿机外形美观，移动方便、自如，操作简单. 家用除湿机适用于衣柜、档案柜、电气柜及儿童房、储物室、卫生间等较小空间。相对于一些大的空间来说，商用除湿机比较合适，
基于51单片机的湿度控制系统设计
基于51单片机的湿度控制系统设计 摘要：生活上，合适的空气湿度有益于人们的身体健康；工业上，芯片的封装，设备的维护以及工厂的装配等，都需要在合适的湿度下进行。该课题对空气的湿度进行研究，采用单片机和湿度模块组成的湿度控制系统，对环境的湿度进行数据采集、处理。系统通过测量当前环境的绝对湿度，及时、精确地了解空气湿度的变化，并将当时绝对湿度值与预设的上下限值进行比较，如果不在合适的空气湿度范围内，系统会自动发出报警。本设计具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点。 关键词：单片机；湿度传感器；ADC0832数模转换 目录 序言 (1) 第一章系统的整体设计方案 (2) 1.1设计内容 (2) 1.2系统框图 (2) 1.3系统设计方案 (2) 1.4 系统完成的技术指标 (4) 第二章系统的硬件设计方案 (5)
2.1 控制模块设计方案 (5) 2.1.1 控制芯片选择思路 (5) 2.1.2 单片机选择方案 (5) 2.1.3 AT89C51芯片简介 (6) 2.2 湿度检测模块介绍及选择方案 (10) 2.2.1 湿度检测模块选择思路 (10) 2.2.2 湿度传感器选择 (10) 2.3 模数转换介绍 (12) 2.3.1 模数转换器选择方案 (12) 2.4 报警模块简介 (13) 2.4.1 蜂鸣器驱动方式 (14) 第三章硬件模块功能实现 (14) 3.1 显示电路 (14) 3.2复位开关电路 (19) 3.3振荡电路 (20) 3.4 ADC0832实现模数转换 (21) 3.5 电路的排版连线设计 (23) 第四章系统的软件与调试 (25) 4.1 C语言简介 (25)