电力柜体内温湿度控制系统的研究

电力柜体内温湿度控制系统的研究

0系统内温湿度的检测在日常生活中，温度控制被广泛应用于电气系统的传输系统中。如果传输系统的温度过高或低，则对电气监控系统的传输没有影响。甚至影响到整个电网,严重时可能产生爆炸,因此让柜体内恒温恒湿至关重要。传统的检测方法,主要是人工检测的方法,这种方法效率低,且精度也不高,检测结果的随机性很强。因此,本文主要采用单片机作为检测和采用温度传感器和湿度传感器分别测量,然后通过数/模转换芯片转换为单片机可以处理的数字信号,最后由单片机来进行处理。本设计选用数字式传感器SHT11,其既可以采集温度又可以采集湿度,具有高精度、抗干扰等优点,不需要AD转换等外部元件,适用于各种单片机。1温湿度显示电路温湿度控制系统的系统结构图如图1所示。本系统采用STC89C52单片机为控制芯片,输入电路包括温湿度传感器SHT11电路、AT24C04电路、按键模块、复位电路、时钟电路等,输出电路包括LCD显示电路、报警电路和继电器控制电路。SHT11电路将采集的温湿度值传送给单片机,单片机对采集的温湿度数据进行转换和处理,然后再液晶显示器LCD1602上显示出当前的温度值和湿度值,从而能够实时的显示当前所测环境内的湿度和温度值。用户可以通过键盘输入模块输入所需的温度值和湿度值,报警电路可以进行声光报警,当测量值超过设定值的范围时进行报警,继电器电路主要用于控制降温等执行电路。2主要规划和设计2.1器件地址wp口接接温湿度阈值存储在EEPROM芯片AT24C04中,并可以通过按键调节并保存,AT24C04是IIC芯片,A0为空引脚,A1,A2口为器件地址设定口,通过A1,A2口来设定AT24C04的器件地址WP口接低电平时,可以对整个AT24C04器件的512个字节进行读写操作。当WP口接高电平后,器件前256个地址的数据被保护,只能读,不可写入,后256个字节数据可进行读写操作。其电路如图2所示。2.2dct11中的电路设计本设计采用的温湿度采集元件是温湿度传感器DHT11。DHT11应用专用的温湿度传感和数字模块采集技术,是一种含有已校准数字信号输出的复合型传感器,有较高的稳定性和可靠性。在DHT11在单片机系统中应用时,若连接线的长度小于20米时用5千欧的上拉电阻,若连接线的长度大于20米时,则需要根据实际情况使用合适的上拉电阻。此外,传感器上电后,初始状态不太稳定,需要等1秒左右的时间,在此期间不发送任何指令。电源和地引脚之间可增加—个100nF的电容,起去耦和滤波的作用。因此,在本设计中,温湿度检测电路采用了5千欧姆的上拉电阻,DHT11与单片机STC89C52的接口设计如图3所示。2.3显示点阵模块本设计使用的液晶显示屏为LCD1602,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。1602显示容量为16*2字符,芯片工作电压为4.5—5.5V。2.4绿灯显示,蜂鸣器。在现场,本设计采用红绿LED灯作为光报警提示,当系统检测到的数据符合给定的要求时,现场始终绿灯显示;当系统检测到的数据不符合给定的要求时,现场转化为红灯报警提示;本系统采用蜂鸣器作为声报警提示,当系统检测到的数据符合给定的要求时,现场没有蜂鸣器报警提示;当系统检测到的数据不符合给定的要求时,现场蜂鸣器报警提示。2.5继电器2吸合设备,是热继电器电路主要由四个继电器组成,当温度超上限时,继电器1吸合,驱动降温的执行设备工作,当温度超下限时,继电器2吸合,驱动加热设备工作;当湿度超上限时,继电器3吸合,驱动除湿的执行设备工作,当温度超下限时,继电器4吸合,驱动增湿的执行设备工作。3温湿度检测模块软件程序主要由定时器T0中断、存入设定值、载入设定值、AT24C04控制、键盘处理、温湿度采集、LCD1602控制等子程序以及主函数组成。主函数上电后启动温湿度检测模块,一定的测量时间后单片机接收数据并进行数据处理,接着将数据送液晶显示器LCD1602进行温湿度值的显示,然后判别采集的温湿度值是否超限,若超限则报警且继电器电路工作启动相应的控制(加热、降温、除湿、增湿),若没有超限则继续下一轮检测。主程序流程图如图4所示。定时/计数器T0中断子函数主要用来定时,每2秒钟进行一次温湿度转换;存入设定值子函数的主要功能是将设定的阈值写入E2prom(AT24C04)中;载入设定值子函数主要功能将阈值从E2prom中读出;AT24C04控制子函数主要功能是对E2prom进行初始化、写入、读出等控制;键盘处理子函数提供人机信息交换接口,负责温湿度的阈值信息的设定;温湿度采集子函数主要完成对传感器SHT11的数据的定时采样和处理;LCD1602控制子函数主要完成对温湿度的LCD显示控制。4温湿度控制电路本文基于STC89C52单片机设计了一种温湿度控制