基于單片機(jī)的電視臺(tái)機(jī)房溫，濕度監(jiān)測(cè)報(bào)警儀

摘要：為保證機(jī)房設(shè)備正常運(yùn)行延長其使用壽命，需對(duì)電視臺(tái)機(jī)房溫、濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)了一款以單片機(jī)AT89C51為核心的溫、濕度監(jiān)測(cè)報(bào)警儀，系統(tǒng)中以溫、濕度測(cè)量電路及相應(yīng)的A／D轉(zhuǎn)換接口，完成對(duì)溫、濕度信號(hào)的采集，采用數(shù)碼顯示器及發(fā)光二極管進(jìn)行溫、濕度信號(hào)的顯示及超限報(bào)警。系統(tǒng)簡便實(shí)用，可擴(kuò)展性好。
關(guān)鍵詞：溫度；濕度；單片機(jī)

機(jī)房是電視臺(tái)的重要工作場(chǎng)所，其中布置著很多精密的電子設(shè)備，其正常運(yùn)行關(guān)系到電視節(jié)目的正常發(fā)送，故對(duì)環(huán)境溫、濕度有比較高的要求。根據(jù)國標(biāo)GB2887-89及對(duì)一般通信機(jī)房的標(biāo)準(zhǔn)要求，機(jī)房內(nèi)的環(huán)境溫、濕度應(yīng)達(dá)到：溫度22±2℃，濕度45％～65％。基于此我們?cè)O(shè)計(jì)了一款以單片機(jī)為核心，輔以溫、濕度傳感器及其信號(hào)調(diào)理電路、報(bào)警顯示電路的機(jī)房溫、濕度監(jiān)測(cè)報(bào)警儀。

1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為核心，用集成數(shù)字溫度傳感器DS18B20測(cè)量溫度，用濕敏電阻為濕度傳感器，濕度信號(hào)經(jīng)調(diào)理后，送往ADC0832轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再送往單片機(jī)，系統(tǒng)配以鍵盤顯示報(bào)警電路，用以顯示溫、濕度信號(hào)，給出溫、濕度超限報(bào)警。
系統(tǒng)還配以通信接口，以便必要時(shí)與上位PC機(jī)通信。

2 AT89C51
AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kB可反復(fù)擦寫FLASH只讀程序存儲(chǔ)器和128B的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和FLASH存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大。該處理器具有32個(gè)可編程I／O口，2個(gè)16位定時(shí)／計(jì)數(shù)器，6個(gè)中斷源，可編程串行UART通道，具有低功耗空閑和掉電模式。
本系統(tǒng)采用DS18820作為溫度檢測(cè)元件，濕敏電阻作為濕度檢測(cè)元件。這兩種元件與單片機(jī)接口電路如圖2所示。

DS18820是美國DALLAS半導(dǎo)體公司推出的應(yīng)用單總線技術(shù)的數(shù)字溫度傳感器。它具有獨(dú)特的單線接口方式，即微處理器與其接口時(shí)僅需占用1位I／O端口；支持多節(jié)點(diǎn)，使分布式多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)的線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和硬件開銷大為簡化；用這種器件測(cè)溫時(shí)無需任何外部元件；可以通過數(shù)據(jù)線供電，具有超低功耗工作方式；測(cè)溫范圍為-55～+125℃，測(cè)溫精度為±0．5℃；溫度轉(zhuǎn)換精度9～12位可編程，12位精度轉(zhuǎn)換的最大時(shí)間為750ms。因?yàn)樗菙?shù)字輸出，而且只占用一個(gè)I／O端口，所以它特別適合于微處理器控制的各種溫度測(cè)控系統(tǒng)，避免了模擬溫度傳感器與微處理器接口時(shí)需要的A／D轉(zhuǎn)換和較復(fù)雜的外圍電路?？s小了系統(tǒng)的體積，提高了系統(tǒng)的可靠性。本系統(tǒng)中，DS18B20的DQ端與單片機(jī)的P1．O相連，通過該端口將溫度及相關(guān)信號(hào)串行送入單片機(jī)中進(jìn)行處理。