基于ITU总线的智能干湿球温湿度测试系统研究

摘要

随着社会的进步和科技日新月异的发展，传感器技术在今天占有十分主要的地位，尤其是智能传感器技术在工业控制领域和农业生产中广泛应用，有力的促进了国民经济的飞速发展，所以对于智能传感器技术的探讨成为当前研究的热点之一。测量温湿度的方法有二、三十种之多，干湿球法测量温湿度是一种间接的测量方法，其测量的准确性是被世界所公认的，是当前应用最广泛的一种方法，其优点在于对温度的使用范围没有严格的限制，并且在温度较高的状况下测量湿度不会影响传感器的特性。
　　 本文在基于干湿球理论的基础上，设计了系统数据采集硬件电路。采用DS18B20作为温度传感器进行温度测量，保证系统精度的前提下，简化了系统结构;本文设计了大气压强采集电路，风速采集模块、直流风扇控制模块，建立了直流风扇模型，采用PID控制风速恒定，进一步提高了湿度测量的准确性;根据系统测试要求，设计了风速控制系统，使系统性能更加稳定，测量精度得到了进一步保证。采用ITU总线技术，使系统信号传输遵从ITU通信协议，本文设计了上位机测试单元对系统进行了测试，使得传统的传感器更加智能化，对于基于干湿球原理的温湿度测试系统发展有着深远的意义。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 国内外研究情况

1．1．1 温度传感器国内外发展状况

1．1．2 湿度传感器国内外发展状况

1．2 智能传感器国内外发展状况

1．2．1 智能传感器的特点

1．2．2 智能传感器的发展方向

1．3 课题来源及研究意义

1．4 论文的主要内容和框架结构

1．5 系统达到的技术指标

第二章 温湿度测量方法及直流调速原理简介

2．1 温度测量方法

2．2 湿度测量方法

2．3 直流电机的调速方法

2．4 脉宽调制(PWM)的原理和实现

2．5 本章小结

第三章 系统设计方案与硬件设计

3．1 系统总体设计方案

3．2 C8051F410单片机简介

3．3 温度采集电路的设计

3．3．1 DS18B20温度传感器的测温原理

3．3．2 DS18B20温度传感器与单片机的接口电路设计

3．4 风速采集电路设计

3．5 气压测量电路设计

3．6 直流风扇控制电路设计

3．7 直流电源电路设计

3．8 风速控制系统的设计

3．9 ITU总线硬件电路设计

3．9．1 ITU总线简介

3．9．2 ITU总线电缆选择

3．10 本章小结

第四章 系统软件设计

4．1 Keil uVersion3编成工具简介

4．2 系统主程序设计

4．3 温度采集程序设计

4．4 风速采集程序设计

4．5 气压测量程序设计

4．6 湿度计算程序设计

4．7 直流风扇调速系统的仿真设计

4．7．1 直流风扇模型的设计

4．7．2 PID控制算法简介

4．7．3 直流调速系统的数字PID控制算法研究

4．8 ITU通讯协议简介

4．9 影响系统测量精度因素的分析

4．10 系统测量结果分析

4．11 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 存在不足与展望

参考文献

致谢

附录

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