摘要：本文介紹一種經濟型的由8位單片機控制的溫度濕度監控儀，該監控儀同時還能用于部分對露點有監測要求的場合。
　　
　　1、系統硬件組成
　　
　　本系統完成對溫度、濕度的實時測量，配合有關控制部分即可對溫度濕度進行實時控制，同時具有溫度、濕度和露點顯示功能，滿足一般上業環境對溫度、濕度和露點檢測的需要。系統由STC89C51RC、RAM、鍵盤、溫度傳感器、濕度傳感器、A/D轉換電路、D/A轉換電路等組成。如圖1所示。　　
　　STC89系列是具有Flash結構的51系列單片機，因此，程序存儲器（ROM）可不用外擴，為了記憶校正后的參數，需要存儲各種校正參數，本系統采用具有掉電保護功能的鐵電存儲器，以便在校正后，將校正參數存儲下來。系統以溫度傳感器采用AD590集成溫度傳感器，具有傳感精度高、工作性能穩定的特點。濕度傳感器采用HS11OO濕度傳感器，HS11OO電容式相對傳感器采用*的電容單元設計，適用于批量大、成本低的場合。其特點是：長期飽合后可迅速恢復、高可靠性和長期穩定性、快速響應等。
　　
　　本系統具有2路D/A轉換輸出，可對溫度或濕度進行反饋控制。D/A采用兩路DAC7512進行，DAC7512是一種軌對軌的低功耗的12位串行輸入的D/A轉換器，輸出標準的4～20mA電流信號，可滿足對溫度、濕度的控制需要。
　　
　　系統還具備與上位機通信的功能，采用RS422通信方式，可實行遠距離的一對多點通信，上位機可查詢多達64個采樣點的溫度、濕度和露點數據。
　　
　　系統還具備校準功能，可對溫度進行2點校準，對濕度進行4點校準。另外，系統還具有露點顯示功能，滿足不同使用場合對露點顯示的需要。
　　
　　2、軟件設計
　　
　　由溫度傳感器輸出的信號需經過信號調理后進行A/D轉換，A/D轉換采用ADS1110具有自校準功能的帶內部基準電壓的芯片，它采用I2C總線與主機進行通信，具有16位的轉換精度。系統定時循環對溫度和濕度進行采樣，將采樣結果經過單位轉換后直接顯示在顯示屏上，同時進行露點的計算，將計算結果顯示在顯示屏上。采用定時掃描鍵盤的方式讀鍵盤輸入情況，并判斷是否進行濕度或溫度校準功能。系統的工作流程圖如圖2所示。　　
　　按照下列步驟計算露點值：
　　
　　（1）測量相對濕度（RH）和環境溫度（Tα，單位：℃）;
　　
　　（2）使用下列公式計算飽和蒸汽壓（Svp，單位：kPa）：
　　
　　log（Svp（T））=（C1T-C2）/（T-C3）（T>0）（1）
　　
　　或
　　
　　log（Svp（T））=C4-C5/T（T<0）（2）
　　
　　（3）根據上式計算當前水汽壓（Vp，單位：kPa）Vp=RH×Svp/100
　　
　　（4）根據式（1）或式（2）反推露點溫度（Td，單位：℃），式（1）或式（2）中的溫度T用露點溫度Td代替，而飽和蒸汽壓Svp用當前水汽壓Vp代替。
　　
　　ADS1110及DAC7512采用I2C總線與主機通信，因此需要采用I2C總線編程方式，讀取A/D采樣結果和輸出相啦的控制信號，本系統中主機采用P3.4、P3.5口線與ADS1100進行通信，通信時需要注意的是采樣頻率的關系，不能太快，否則會產生“混淆”，使得讀出的數據不正確。采用STC89的擴展口P4.0、P4.1、P4.2口線與DAC7512進行通信，輸出D/A轉換結果，利用該結果可以對濕度或溫度進行實時控制。
　　
　　3、實驗結果
　　
　　表1是在70%濕度情況下，采用本系統進行的溫度和露點的測量結果，表2是在濕度一定情況下，采用本系統進行的露點隨濕度變化測量結果。　　
　　從表中可看出。采用本系統進行露點監測時，zui大誤差為0.6℃，相對誤差小于1%。通過實驗，該機溫度測量誤差在1%以內，濕度、露點誤差在2%以內，能滿足一般工業場合的需要。
　　
　　4、結束語
　　
　　由8位單片機控制的溫度濕度監控儀，成本低，可靠性好，系統操作簡便，測量精度可滿足一般家電、農業大棚、辦公自動化及工控系統對溫度濕度控制及監測的需要，用于監測露點時，其誤差小于2%，可用于一些需要監測露點的場合，能滿足一般工業場合的需要。