倉庫溫度與濕度自動控制系統設計

IH3605的輸出電壓較高且線性度較好，可以將IH3605的輸出信號直接接到A／D轉換器上，完成模擬量到數字量的轉換，但為了提高精度，本系統還對IH3605的輸出電壓進行放大，使濕度范圍為0％～99％RH的變化對應了A／D轉換器ADC0809的模擬量輸入范圍為0～5 V。
選用8路8位逐位比較式A／D轉換器ADC0809，實現模擬量向數字量的轉換。ADC0809采用單一電源(+5 V)供電，模擬量輸入范圍為0～5 V，轉換時間是128μs左右，不必零點和滿刻度調整。圖3為ADC0809與AT89S51接口電路。

1．3 鍵盤與顯示電路
鍵盤電路的作用主要是確定系統的工作狀態及設定參數，可在線設置需要的溫、濕度值以及報警的上下限值。共有以下按鍵：左移鍵、右移鍵、加1鍵、減1鍵、設定／運行鍵等。鍵盤電路接單片機P2．0～P2．4，鍵盤電路中有阻容電路組成的消抖電路用于消除按鍵的抖動帶來的干擾。
系統共有4個共陽極數碼管，輪流顯示溫度及濕度值、設備運行狀態、設定值等。數碼管由帶鎖存功能的芯片CD4511驅動。系統還有4路狀態指示燈，用于顯示系統工作狀態及溫、濕度超限報警。
1．4 溫、濕度控制電路
溫、濕度值輸入單片機后為進一步提高測量精度，對信號再進行數字濾波，此信號經過數字濾波、標度轉換后，一方面通過LED將溫度顯示出來；另一方面，將該溫度值與設定的溫度值進行比較，根據其偏差值的大小按PID控制算法得到輸出控制量，從而調節環境溫度的變化。系統通過鍵盤輸入溫、濕度允許變化的上、下限值，在正常情況下，應保持溫、濕度介于上、下限值之間，當溫濕度超限時，報警燈亮，同時執行機構動作，直到溫度和濕度達到標準范圍內為止。執行機構包括加熱器、制冷機、加濕器等，用繼電器進行控制。圖4為溫、濕度控制電路，繼電器J1控制加熱器，J2控制制冷機，J3控制加濕器，J4控制除濕器，繼電器由晶體管9013驅動，驅動電流為150 mA左右。VD1～VD4為續流二極管，VL1～VL4為各執行機構動作指示燈。當單片機檢測到溫度值或濕度值超過預設的范圍時，單片機的P1口輸出控制信號通過三極管驅動繼電器，啟動繼電器工作，實現對溫度或濕度的控制。