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报告成绩电子电路综合实验设计报告设计题目：温湿度检测仪的设计学生姓名：学号：专业年级：指导教师：起止日期：2016年5月—2016年6月电气与信息工程学院2016年6月19日目录1 目的与意义---------------------------------------------------------------------------------------------- 12 设计要求------------------------------------------------------------------------------------------------- 13 方案设计------------------------------------------------------------------------------------------------- 13.1 方案一-------------------------------------------------------------------------------------------- 13.2 方案二------------------------------------------------------------------------------------------ 24 系统硬件设计------------------------------------------------------------------------------------------- 24.1 STC89C52主控电路--------------------------------------------------------------------------- 34.2 DTH11温湿度检测电路 ---------------------------------------------------------------------- 44.3 LCD1602液晶屏显示电路 ------------------------------------------------------------------- 55 系统软件设计------------------------------------------------------------------------------------------- 65.1 主程序程序流程图 ---------------------------------------------------------------------------- 65.2 温湿度检测程序 ------------------------------------------------------------------------------- 25.3 LCD1206显示程序 ---------------------------------------------------------------------------- 96 系统测试结果与分析-------------------------------------------------------------------------------- 116.1系统测试结果 -------------------------------------------------------------------------------- 116.2 系统结果分析 -------------------------------------------------------------------------------- 117 总结 ----------------------------------------------------------------------------------------------------- 11参考文献 -------------------------------------------------------------------------------------------------- 11附录 -------------------------------------------------------------------------------------------------------- 12附录A 系统实物图 ----------------------------------------------------------------------------- 12附录B 系统主程序 ------------------------------------------------------------------------------ 121 目的与意义温湿检测在仓库管理、生产制造、气象观测、科学研究、国防军事以及日常生活中有广泛的应用，传统的模拟式温湿度传感器一般都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复度、互换性、一致性等方面往往不尽人意。
电力系统无线测温方案一、系统概述本无线测温系统专为电力系统设计，采用先进的无线通信技术和高精度温度传感器，实现对电力设备关键部位温度的实时监测。
系统具备彩色显示功能，直观展示温度数据及状态信息，同时具有灵活可设的参数和方便的操作界面，能广泛应用于变电站、配电室、输电线路等场景。
二、系统组成（一）温度传感器1. 采用高精度、低功耗的数字式温度传感器，测量范围广（-55℃至 125℃），精度可达±0.5℃。
2. 传感器体积小巧，便于安装在各类电力设备的接触点、连接点等部位，如开关柜触头、母线接头、电缆接头等。
（二）无线传输模块1. 基于 ZigBee、LoRa 或蓝牙等无线通信技术，确保数据传输的稳定性和可靠性。
2. 低功耗设计，延长传感器的使用寿命。
（三）数据集中器1. 负责收集来自各个传感器的温度数据，并进行初步处理和存储。
2. 具备以太网、RS485 等通信接口，可与上位机系统进行数据交互。
（四）上位机软件1. 基于 Windows 操作系统开发，具有友好的人机界面。
2. 彩色显示界面，以直观的图表、曲线等形式展示温度数据及变化趋势。
3. 支持灵活的参数设置，如报警阈值、采集周期、通信频率等。
4. 具备数据存储和查询功能，可保存历史温度数据，便于后续分析和追溯。
三、系统功能（一）实时温度监测1. 系统实时采集各监测点的温度数据，更新频率可根据实际需求设置。
2. 在彩色显示屏上实时显示各监测点的温度值，并以不同颜色区分正常、预警和报警状态。
（二）温度报警功能1. 用户可根据电力设备的运行要求，灵活设置温度报警阈值。
2. 当监测点温度超过阈值时，系统立即发出声光报警，并在显示屏上突出显示报警信息。
3. 支持短信、邮件等方式将报警信息推送至相关人员，确保及时处理异常情况。
（三）数据分析与统计1. 系统对采集到的温度数据进行分析和处理，生成日报表、月报表、年报表等统计报表。
2. 以曲线、柱状图等形式展示温度数据的变化趋势，帮助用户分析设备的运行状况和潜在故障。
洁净区环境（温湿度、压差、照度、风速、悬浮粒子）监控操作规程1、目的:建立一个洁净区环境（温湿度、压差、照度、风速、悬浮粒子）监控的操作规程,规范压差、温湿度、照度、悬浮粒子操作，确测试结果的准确性。
2、范围:适用于我公司洁净区环境（温湿度、压差、照度、风速、悬浮粒子）监控的的操作。
3、责任:质量部、生产设备部、注射剂车间QA监控员、固体制剂车间QA监控员对此规程的实施负责。
4、内容:4.1、洁净室内温湿度的监控：4.1.2、监测标准：洁净室(区)的温度和湿度应与其生产及工艺要求相适应(温度控制在 18℃～26℃,相对湿度控制在45%～65％)。
4.1.4、QA监控员每批生产前、生产中两次随机观察操作间内的温湿度计，符合标准要求，并做好记录。
4.2、压差：4.2.1、监测标准：空气洁净度不同的洁净室(区)之间的压差应≥10Pa,空气洁净度要求高的洁净室(区)对相邻的空气洁净度级别低的洁净室(区)一般要求呈相对正压。
产尘间保持相对负压。
4.2.2、QA监控员每批生产前、生产中两次随机观察操作间内的压差计，应符合标准要求，并做好记录。
4.3、洁净室照度：4.3.1、监测标准：主要工作室的照度应达到300LX，辅助室及走廊照度应大于150LX。
对照度有特殊要求的生产部位看设置局部照明。
主要工作室，一般照明的照度均匀度不应小于0.7。
4.3.2、测试仪器：照度仪。
4.3.3、QA监控员每季度用照度仪按照“照度仪标准操作规程”对操作间内的照明灯进行监测，应符合标准要求，并做好记录。
4.4、风速：4.4.1、监测标准：A级单向流风速≥0.36m/s～0.54m/s。
4.4.2、测试仪器：风速仪。
4.4.3、QA监控员每半年用风速仪按照“风速仪标准操作规程”对操作面的风速进行监测，应符合标准要求，并做好记录。
4.5、悬浮粒子的监测：4.5.1、测试仪器：尘埃粒子计数仪。
4.5.2、操作步骤：4.5.2.1、仪器开机接通电源，预热至稳定后，将采样管接入仪器自净口，仪器开始自净至悬浮粒子数为零。
仪表自动化实验室整体解决方案一、引言仪表自动化实验室是现代化科研和教学的重要基础设施，它为各类实验和研究提供了必要的仪器设备和测试环境。
本文旨在提供一种完整的仪表自动化实验室整体解决方案，以满足实验室的需求，并提高实验效率和数据准确性。
二、实验室布局与设备选型1. 实验室布局仪表自动化实验室的布局应考虑实验台、仪器设备、工作区域和存储区域的合理安排。
实验台应根据实验需求和设备类型进行分类，以便于实验操作和管理。
工作区域应提供舒适的工作环境和充足的工作空间，以便于实验人员进行实验操作和数据处理。
存储区域应提供足够的空间存放仪器设备、试剂和实验材料。
2. 设备选型仪表自动化实验室的设备选型应根据实验需求和研究方向进行选择。
常见的仪器设备包括示波器、信号发生器、电源供应器、频谱分析仪等。
在选型过程中，应考虑设备的性能指标、品牌信誉、售后服务等因素，以确保设备的质量和可靠性。
三、实验室自动化系统1. 数据采集与控制系统实验室自动化系统的核心是数据采集与控制系统，它可以实现对实验过程中各种参数的实时采集和控制。
该系统通常由传感器、数据采集卡、控制器和计算机软件组成。
传感器负责将实验过程中的物理量转换为电信号，数据采集卡负责将电信号转换为数字信号并进行处理，控制器负责对实验过程进行控制，计算机软件负责对采集到的数据进行处理和分析。
2. 实验室信息管理系统实验室信息管理系统可以实现对实验数据、实验设备和实验人员的管理。
该系统通常包括实验数据的采集、存储、查询和分析功能，实验设备的状态监控和维护功能，以及实验人员的权限管理和实验记录的管理功能。
通过实验室信息管理系统，可以提高实验数据的可追溯性和准确性，提高实验效率和管理水平。
四、实验室安全与环境监测1. 实验室安全管理实验室安全管理是仪表自动化实验室必不可少的一部分。
在实验室安全管理中，应制定安全操作规程和实验室紧急处理预案，培训实验人员的安全意识和操作技能，定期检查和维护实验设备的安全性能，以及建立安全监测和报警系统。
车间温湿度自动化控制监控系统洁净室环境温湿度纺织厂车间温湿度控制饼干厂车间温湿度控制手机生产车间温湿度控制印刷厂车间温湿度菌类栽培温湿度控制系统电子车间温湿度自动化控制系统方案塑料车车监控温湿度控制造纸厂车监控温湿度环境系统控制北京盛世宏博科技有限公司（HB-CJ-LIU）生产车间，往往对温度和湿度的要求比较高，有的车间粉尘较大，控制起来比较困难，一般采用空调调节温度，加湿机除湿机调节湿度，往往到了夏天，除湿机/加湿机产生热量较高，降温比较困难，耗能也比较大。
基本北京盛世宏博科技公司开发的调温除湿/加湿自动化系统，成功解决了这一难题，控温控湿满足要求，同时也比较节能。
基本北京盛世宏博科技公司研究过去以来的普通除湿机/加湿机，发现随着一年的工况变化，除湿机/加湿机在额度除湿量上，需要不同的冷凝温度和风量。
而普通除湿机/加湿机却不能解决这一问题，满足春天和秋天的配置，却满足不了夏天高温高湿的除湿/加湿要求，往往，到了夏天，机器在超负荷状态下工作，使用寿命大打折扣，耗电比春天时机要高出30%－50%。
如果按照夏天工况配置，则到25度以下春天或秋天温度不高时，除湿量/加湿机又会大打折扣。
针对这些情况，基本北京盛世宏博科技公司多年一直在节能和高效利用方面细心研究开发。
成功解决了这一瓶颈，目前基本北京盛世宏博科技公司的节能型热回收型除湿机/加湿机自动化控制系统，在夏天时，不但能有效除湿，还可以根据环境要求，解决温度问题，同量除湿/加湿能力下，耗电能降低20%－30%。
到了温度较低季节环境，也能根据状况，改变除湿工况模式，有效除湿，大大提高了额定除湿/加湿能力。
随着除湿机/加湿机运用的扩大，北京盛世宏博科技有限公司自动化控制温度湿度系统也越来越受到重视。
相关拓展图如下：北京盛世宏博科技有限公司温湿度系统原理图。
新版GSP温湿度自动监测系统验证验证方案1.实验目标：-验证系统的温度和湿度测量准确度；-验证系统的数据采集和传输的稳定性；-验证系统的报警功能和响应时间。
2.实验步骤：2.1温度和湿度测量准确度验证：-使用标准温度和湿度仪器对系统所测温湿度进行比对。
-分别在不同温度和湿度条件下，比对系统测量和标准仪器测量的数据，计算误差。
-重复多次测试，统计平均误差和标准差，以评估系统的准确度和稳定性。
2.2数据采集和传输稳定性验证：-在不同的环境和距离条件下模拟数据传输，观察系统是否能够准确地采集和传输数据。
-测试系统的数据传输速率和稳定性，评估系统在不同条件下的性能。
2.3报警功能和响应时间验证：-设定一些温湿度阈值，并观察系统是否能够准确地检测并报警。
-记录报警的响应时间，评估系统的响应速度和准确性。
-测试系统对于不同阈值的报警情况下的表现，例如：短时间持续高温、高湿度等，以评估报警系统的灵敏度和准确性。
3.实验设备和环境：3.1温度和湿度测量准确度验证：-标准温度和湿度仪器；-不同温度和湿度条件下的环境。
3.2数据采集和传输稳定性验证：-不同环境条件下的数据传输测试设备；-不同距离条件下的数据传输测试设备。
3.3报警功能和响应时间验证：-模拟不同温湿度条件的环境；-模拟不同的报警情况。
4.数据分析和结果评估：-对于温湿度测量准确度验证，计算平均误差和标准差，与系统的规格要求进行比较。
-对于数据采集和传输稳定性验证，观察数据传输的稳定性和速率，与系统的规格要求进行比较。
-对于报警功能和响应时间验证，记录报警时间和响应时间，并与系统的规格要求进行比较。
-根据实验结果评估系统的准确性和可靠性。
5.实验安全和风险控制：-确保实验设备的安全操作和维护。
-遵守实验中使用的测试设备的安全操作指南。
-采取必要的风险控制措施，如使用防护设备，进行防护措施培训等。
6.实验时间计划和进度安排：-制定实验计划和时间表，确保实验能够按时进行。
1 实验室温湿度和压差无线在线自动化监测解决方案 实验室温湿度和压差无线在线自动化监测主要由设备层设备（智能温湿度传感器、智能温度传感器、无线测控装置)、智能网关、无线短信猫模块、网络交换机、采集计算机、数据服务器、Web服务器及监控管理软件等构成，本系统设计采用先进的软硬件技术和分层分布式网络结构，针对客户的实际情况提供下列解决方案。 一、系统概况 基于无线传感网络的环境与安全监测系统,安装方便,适用于已建成的对环境温湿度或者安全要求较高的、又不方便重新对建筑进行工程施工的仓库，食品仓库、药品仓库、孵化生化实验室；电子厂房、机房;孵房、大棚、温室等。 自动化无线监测系统由深圳市信立科技有限公司的数据采集设备及无线传输设备和相关无线传感器组成.具备智能化、尺寸小、使用寿命长等特点,选用全工业级产品，在恶劣环境下稳定性好、精度高。 根据项目的实际情况，设计技术方案，设计中力求系统先进、可靠、经济实用和可靠、功能扩展方便，做到系统设计方案严谨、布局合理、设备选型合理. 1。1设计依据 根据现场监测要求内容，利用无线传感网络技术，开展对实验室冰柜和实验室环境进行温、湿度、压差强度动态监测,监测系统可增加其他监测指标. 1。2设计目的 为了确定区域环境温湿度、压差指标并执行相应的温湿度、压差控制，利用无线传感器网络技术对实验室环境参数（温湿度和压差）等参数实时监测,并将监测信息通过无线方式传输到监控后台，根据监控系统要求实现实时监测。
序号 区域名称 室内温度监测数量 压差监测数量 冰柜监测数量 冰箱监测数量 设备布置情况
1 样本存储区—2 无 无 1 1 智能温度传感器1个,2路温度传感器 2 样本制备室 1 1 2 2 智能温湿度传感器1个，智能温度传感器1个，4路温度信号，无线测控装置1台采集1路压差信号
3 试剂准备区 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个,无线温度、压差传感器,配置1路压差和2路温度传感器
4 标本制备区 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
5 纯化区 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
6 定量区 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
7 检测区 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器,配置1路压差和2路温度传感器 2
8 QC质控室 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器,配置1路压差和2路温度传感器
9 预留实验室—2 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个,无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
10 电冰室 1 1 1 2 智能温湿度传感器1个,无线温度、压差传感器，配置1路压差和3路温度传感器 11 配液室 1 1 无 无 无线温湿度、压差传感器
12 存储机房 1 无 无 无 智能温湿度传感器1台
13 预留实验室—1 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器，配置1路压差和2路温度传感器
14 血液实验室—1 1 2 1 1 智能温湿度传感器1个,无线温度、压差传感器,配置2路压差和2路温度传感器
15 免疫实验室 1 1 1 1 智能温湿度传感器1个，无线温度、压差传感器,配置1路压差和2路温度传感器
16 物流仓库 1 无 无 无 智能温湿度传感器1台 17 走廊 无线中继器9台 18 整个系统配置智能网关5台 备注:最终布置设备位置和数量以实际现场使用要求为准。冰箱温度监测点不破坏冰箱任何外观，但可得到实时信息。投入式温度传感器,软薄皮信号线，可任意冰箱门压挤,方便使用 系统实现功能 1。对实验室环境温、湿度、压差实时监测，同时将监测数据传输至监控中心。 2。对实验室内部的冰柜温度经行实时监测，将监测数据通过无线方式传输到监控中心。 3。现场采集装置和检测装置采用无线传输，接线简单、安装方便. 4。通过监控软件模拟现场流程图，友好人机界面。 5。设置温湿度上下限声光报警，监控软件界面直接显示，无需增加硬件报警器，可以在现实屏幕上分别独立对温度、温湿度、压差点进行声光报警指示，并通过短信猫发送报警信息至指定人员手机。 6。设备位置定位，可以通过软件平台,标识具体设备的位置和名称信息。 7。设备安装采用挂壁试或者导轨安装，可靠性高、实用性强、经济型，便于现场技术人员的安装维护。 8.设备输出标准Modbus协议和TCP/IP接口。 9。可与公司内部网络无缝对接，通过WEB页面访问监控数据，以及外网远程监测服务器数据，可随时随地远程监测实验室内监测参数. 10.历史数据存储、报表打印、数据曲线图等。 3
详细实现功能，可参考系统软件介绍. 1。4设计标准 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-92 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168—92 《建筑物防雷设计规范》GB50057 《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB50343 空气质量自动监测技术规范（HJ/T 193-2005 2006—01—01实施） 环境空气质量监测规范 环境空气质量功能区划分原则与技术方法(HJ/T 14-1996 1996-10—01实施） 二、系统设计思想 系统设计充分考虑项目的实际情况，最大程度地实现相关功能，满足用户的相关要求,体现系统的各项技术特点。最终实现分散采集、集中监控。系统设计思想如下： 分层分布式结构：系统结构上采用分层分布式设计，纵向分为三层：监控层、无线网络通讯层和现场设备层。监控层包括监控计算机、监控管理软件等；无线网络通讯层包括无线传感器、无线测控装置、智能网关等无线网络通信设备；现场设备主要由温、湿度传感器、压差传感器和其他控制设备。 快速稳定的通讯传输形式：整个系统采用当今流行的无线网络通讯形式、TCP/IP网络传输及现场总线控制。通讯传输中采用数字信号，保证了系统通讯的抗干扰能力和信息交换速度，提高了系统的智能化程度，整体上加强了系统稳定性和可靠性. 灵活的组网模式:系统无线传感器网络通讯层网络为星型网络结构。整个数据采集与监控系统预留了通讯接口,可以进行相关数据信息的转发和远传，从而实现资源信息的共享,完成系统间组网。 模块化、智能化的设计理念:系统软件应具备采用模块化的设计理念,各功能管理模块如前置机、数据服务、人机界面、数据库维护、实时监控等，各部分之间不互相影响。模块化的设计思想提高了系统的灵活性、可靠性。 扩展性强：对于现场设备增加只需增加相应的通讯装置，并将设备连接到无线网络通讯层上就可实现系统底层扩展。对于扩展的二期工程只需配置无线网络通讯层和相应的现场设 备层装置,并将无线网络通讯层连接到后台网络中就可实现新增现场设备的扩展。对于后台系统监控层增加各功能也是非常方便的。 兼容性好：系统可提供多种总线接口，并提供多种通讯规约的连接，系统可以连接各种智能设备完成自动化功能，可将任何开放设备纳入监控系统. 三、系统组成 该监测系统为分层分布式网络结构,由设备层、无线网络传输层、监控层三层结构构成，设备层主要传感器（智能温湿度传感器、智能压差传感器）和其他控制设备；无线网络传输层主要由智能温湿度传感器、智能网关等设备组成；监控层由计算机、监控软件、GSM短信报警模块等主要设备组成。系统结构图如下： 实验室温湿度和差压监测示意图 3。1系统实施 冰柜温度监测点：每个冰柜配置一台智能温度传感器，每台智能温度传感器可同时采集4路温度传感器信号，传感器信号线采用材质柔软，线条精细的专用导线，无需破坏冰柜结构,后期在就近位置增加冰柜时，只增减温度传感器并把相应增加点的传感器数据接入到监控平台即可。 实验室温湿度监测点：按照300平方安装一个温湿度监测点，每个点配置一台智能温湿度传感器,独立实验室或者库房配置一台智能温湿度传感器. 4
压差监测点：每个压差监测点配置一台无线测控装置和一台压差传感器，无线测控装置采集压差传感器信号并无线传输到智能网关。 如果温湿度监测点和压差监测点都位于一个实验室或者库房，可以用一台无线测控装置同时采集温湿度传感器和压差传感器信号，并无线传输到智能网关。 现场智能网关布置：实验室和库房都有内部局域网到达,每个实验室或者库房配置2台智能网关，用于接收管理相应实验室的温湿度、压差数据并通过以太网接口(TCP/IP方式）跟局域网交换机连接，由局域网进入监控主机。 每台智能网关可同时接收8-16台无线传感节点数据，由于现场是用彩钢板做成的密闭实验室,建议每8个无线传感节点(温湿度、温度、压差）配置一台智能网关。 配置温湿度监控软件，实时监控环境监测数据，并实现报警、报表、历史数据查询、远程监测、短信报警等功能。 四、设备选型 4.1智能温湿度传感器 智能温湿度传感器（XL61）是集成传感、无线通信、低功耗等技术的无线传感网络产品。智能温湿度传感器选用温湿度一体传感元件，采集环境的温湿度，通过无线方式上传数据，可选490MHZ通信方式。 智能温湿度传感器应用于气象、仓储、冷藏、冰柜、恒温恒湿生产车间、办工场所等等环境的温湿度监测,广泛用于环境气象、医疗卫生、冷链物流、制造业、物料仓储等等领域. 技术参数: 上传通信技术参数： 490MHz无线射频 发射功率：可选500mW 接收灵敏度:—118dBm 调制方式：GFSK 带宽:20MHZ 理想传输距离：1KM 网络结构：星形网络 应用层协议：MODBUS/RTU 能提供用户指定的通信协议 输入技术参数 标配1路温湿度.温湿度探头采用加拿大MEMS(MVH3004D)进口传感器，温湿度一体. 测量范围及精度:-40-120℃, ±0.2℃；0-100％RH,±1。8％RH；用户可根据现场要求指定温湿度测量范围。 一般参数 供电电压: DC24V/AC220V供电 低功耗：发射频功率≤100mW时，工作状态：接收模式<45 mA (0。18W)，发射模式〈200 mA （持续时时<（180mS）;休眠状态<0.6 mA。整机综合功耗〈0。6 W 一般功耗:发射频功率≤500mW时，工作状态：接收模式〈45 mA （0.18W），发射模式<600 mA (持续时时<180mS）；休眠状态0。6 mA。整机综合功耗<1 W 大功耗：发射频功率≤2W时，工作状态：接收模式〈45 mA （0。18W）,发射模式〈1200 mA （持续时时〈(180mS)；休眠状态〈0.6 mA。整机综合功耗<2 W 外壳材料：PE或金属材料 安装方式：导轨安装或螺丝固定安装 防护等级:PCB板经过涂层处理（可选），适用于有腐蚀、潮湿等恶劣环境;外壳防护等级IP66。
