采用单片机设计温湿度控制仪

在某些行业中对温湿度的要求较高，特别是在电力系统中，由于温度过高、过低引起的元件失效或由于湿度过高而引起的爬电、闪络事故时有发生。为了避免这些故障，需要在电力设备柜体内安装控温、除湿设备。采用单片机开发的的温湿度控制仪功能齐全、操作简便，特别适用于对温湿度控制要求较高的继电保护柜、仪表箱、计量柜等设备。主要技术指标如下。
　　温度指示：-30℃～120℃，精度±1℃；
　　湿度指示：(0～100)%RH，精度±5%RH；
　　加热器启动条件：温度显示值≤低温加热下限T1_L时，或湿度显示值≥过湿加热整定值上限H_H时；
　　加热器退出条件：温度显示值≥低温加热上限T1_H与湿度显示值≤过湿加热整定值下限H_L都满足时；
　　排风扇启动条件：温度显示值≥排风降温整定值上限T2_H时；
　　排风扇停止条件：温度显示值≤排风降温整定值下限T2_L时；
　　继电器触点容量：AC220V/10A。

图１：温湿度控制仪硬件结构图

硬件设计

本系统硬件结构如图1所示，整个系统的核心采用与MCS-51完全兼容的GMS97C2051单片机，20脚封装，减少了P0口和P2口，其他配置与性能不变，OTP器件降低了硬件成本。

系统中使用美国IMP公司的单片机系统监控电路IMP813L，以防程序跑飞。如果WDI不处于浮空状态，在1.6秒内GMS97C2051不触发看门狗输入WDI，就说明程序已经紊乱，看门狗输出端将输出低电平到手动复位端，使复位输出端发出复位信号，使GMS97C2051可靠复位。

显示电路采用带有高速串行接口的8位LED控制驱动器PS7219。PS7219是高性能、低价格的多位LED显示驱动器，完全兼容MAX7219，并增添了位闪等功能。其接口采用流行的同步串行外设接口SPI，可与任何一种单片机方便接口，并可同时驱动8位LED。PS7219内部有15×8 RAM功能控制寄存器，可方便寻址、对每位数字可单独控制、刷新，不需重写整个显示器，显示亮度可数字控制，每位都有闪烁使能控制位。PS7219的这些特点，既节省了I/O口，又方便了编程。