基于单片机的电视台机房温，湿度监测报警仪

摘要：为保证机房设备正常运行延长其使用寿命，需对电视台机房温、湿度进行监测。设计了一款以单片机AT89C51为核心的温、湿度监测报警仪，系统中以温、湿度测量电路及相应的A／D转换接口，完成对温、湿度信号的采集，采用数码显示器及发光二极管进行温、湿度信号的显示及超限报警。系统简便实用，可扩展性好。
关键词：温度；湿度；单片机

机房是电视台的重要工作场所，其中布置着很多精密的电子设备，其正常运行关系到电视节目的正常发送，故对环境温、湿度有比较高的要求。根据国标GB2887-89及对一般通信机房的标准要求，机房内的环境温、湿度应达到：温度22±2℃，湿度45％～65％。基于此我们设计了一款以单片机为核心，辅以温、湿度传感器及其信号调理电路、报警显示电路的机房温、湿度监测报警仪。

1 系统总体结构
系统总体结构如图1所示。系统以AT89C51单片机为核心，用集成数字温度传感器DS18B20测量温度，用湿敏电阻为湿度传感器，湿度信号经调理后，送往ADC0832转换成数字信号，再送往单片机，系统配以键盘显示报警电路，用以显示温、湿度信号，给出温、湿度超限报警。
系统还配以通信接口，以便必要时与上位PC机通信。

2 AT89C51
AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含4kB可反复擦写FLASH只读程序存储器和128B的随机数据存储器(RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器(CPU)和FLASH存储单元，功能强大。该处理器具有32个可编程I／O口，2个16位定时／计数器，6个中断源，可编程串行UART通道，具有低功耗空闲和掉电模式。
本系统采用DS18820作为温度检测元件，湿敏电阻作为湿度检测元件。这两种元件与单片机接口电路如图2所示。

DS18820是美国DALLAS半导体公司推出的应用单总线技术的数字温度传感器。它具有独特的单线接口方式，即微处理器与其接口时仅需占用1位I／O端口；支持多节点，使分布式多点测温系统的线路结构设计和硬件开销大为简化；用这种器件测温时无需任何外部元件；可以通过数据线供电，具有超低功耗工作方式；测温范围为-55～+125℃，测温精度为±0．5℃；温度转换精度9～12位可编程，12位精度转换的最大时间为750ms。因为它是数字输出，而且只占用一个I／O端口，所以它特别适合于微处理器控制的各种温度测控系统，避免了模拟温度传感器与微处理器接口时需要的A／D转换和较复杂的外围电路。缩小了系统的体积，提高了系统的可靠性。本系统中，DS18B20的DQ端与单片机的P1．O相连，通过该端口将温度及相关信号串行送入单片机中进行处理。