仓库温度与湿度自动控制系统设计

IH3605的输出电压较高且线性度较好，可以将IH3605的输出信号直接接到A／D转换器上，完成模拟量到数字量的转换，但为了提高精度，本系统还对IH3605的输出电压进行放大，使湿度范围为0％～99％RH的变化对应了A／D转换器ADC0809的模拟量输入范围为0～5 V。
选用8路8位逐位比较式A／D转换器ADC0809，实现模拟量向数字量的转换。ADC0809采用单一电源(+5 V)供电，模拟量输入范围为0～5 V，转换时间是128μs左右，不必零点和满刻度调整。图3为ADC0809与AT89S51接口电路。

1．3 键盘与显示电路
键盘电路的作用主要是确定系统的工作状态及设定参数，可在线设置需要的温、湿度值以及报警的上下限值。共有以下按键：左移键、右移键、加1键、减1键、设定／运行键等。键盘电路接单片机P2．0～P2．4，键盘电路中有阻容电路组成的消抖电路用于消除按键的抖动带来的干扰。
系统共有4个共阳极数码管，轮流显示温度及湿度值、设备运行状态、设定值等。数码管由带锁存功能的芯片CD4511驱动。系统还有4路状态指示灯，用于显示系统工作状态及温、湿度超限报警。
1．4 温、湿度控制电路
温、湿度值输入单片机后为进一步提高测量精度，对信号再进行数字滤波，此信号经过数字滤波、标度转换后，一方面通过LED将温度显示出来；另一方面，将该温度值与设定的温度值进行比较，根据其偏差值的大小按PID控制算法得到输出控制量，从而调节环境温度的变化。系统通过键盘输入温、湿度允许变化的上、下限值，在正常情况下，应保持温、湿度介于上、下限值之间，当温湿度超限时，报警灯亮，同时执行机构动作，直到温度和湿度达到标准范围内为止。执行机构包括加热器、制冷机、加湿器等，用继电器进行控制。图4为温、湿度控制电路，继电器J1控制加热器，J2控制制冷机，J3控制加湿器，J4控制除湿器，继电器由晶体管9013驱动，驱动电流为150 mA左右。VD1～VD4为续流二极管，VL1～VL4为各执行机构动作指示灯。当单片机检测到温度值或湿度值超过预设的范围时，单片机的P1口输出控制信号通过三极管驱动继电器，启动继电器工作，实现对温度或湿度的控制。