FYTH-1A溫濕度記錄儀
一、用途:FYTH-1A型溫濕度記錄儀采用了新型的溫度、濕度傳感器和單片機(jī)技術(shù)對(duì)溫度和濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)的測(cè)量,并自動(dòng)將整點(diǎn)的溫度和濕度,每日的最高溫度及發(fā)生時(shí)間、最低溫度及發(fā)生時(shí)間、最高濕度及發(fā)生時(shí)間、最低濕度及發(fā)生時(shí)間和每日的平均溫度等數(shù)據(jù)在微型打印機(jī)上記錄下來。與此同時(shí)過去兩天內(nèi)的整點(diǎn)溫濕度數(shù)據(jù)和極值、平均數(shù)據(jù)還存在儀器內(nèi),在按鍵操作的控制下可以在打印機(jī)上打印出來。儀器也可根據(jù)用戶的要求設(shè)置成與上位計(jì)算機(jī)經(jīng)RS232串行口通訊的方式,這時(shí)可將這些數(shù)據(jù)調(diào)入上位計(jì)算機(jī),存檔或進(jìn)行進(jìn)一步的處理。儀器內(nèi)還設(shè)有后備電源,在外部電源中斷時(shí)能維持儀器的運(yùn)行。FYTH-1A溫濕度記錄儀結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)較低、自動(dòng)化程度高,能提供長期溫濕度記錄數(shù)據(jù)。適用于車間、實(shí)驗(yàn)室、檔案室、庫房、溫室等場(chǎng)合溫度和濕度測(cè)量記錄之用。
FYTH-1A溫濕度記錄儀 技術(shù)參數(shù):
溫度測(cè)量范圍:-30~50℃,精度:±0.5℃。
濕度測(cè)量范圍:0~95%,精度:±3%RH〖在(30~90)%RH和23℃±2℃情況下〗
溫度系數(shù):≤0.2%RH/℃。
儀器提供的數(shù)據(jù):顯示內(nèi)容:實(shí)時(shí)時(shí)間和日期;溫度濕度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(每5秒一次);過去48小時(shí)內(nèi)的整點(diǎn)數(shù)據(jù)、極值數(shù)據(jù)及發(fā)生時(shí)間、日平均溫度。
打印內(nèi)容:每小時(shí)的整點(diǎn)溫度、濕度數(shù)據(jù);每天的極值數(shù)據(jù)及發(fā)生時(shí)間、日平均溫度。
串行口可以提供的數(shù)據(jù)(每5秒一次);過去48小時(shí)內(nèi)的整點(diǎn)數(shù)據(jù)、極值數(shù)據(jù)及發(fā)生時(shí)間、日平均溫度。
實(shí)時(shí)鐘走時(shí)精度:1min./月。
通訊協(xié)議:(可按用戶要求設(shè)置)帶微型打印機(jī)時(shí)為9600波特,9位字長,1個(gè)停止位。
儀器的供電:供電電源:220VAC±15%,電源功率:小于10W。
后備電源:6.3V 4AH鉛酸蓄電池;后備時(shí)間:>48小時(shí)(蓄電池充滿電,25℃時(shí))。
工作環(huán)境:溫度:-30~50℃;濕度≤95%RH(無凝結(jié))。
運(yùn)輸及儲(chǔ)存條件:儲(chǔ)存溫度:-40~55℃;沖擊:加速度:10g;每分鐘沖擊次數(shù):40;沖擊脈沖持續(xù)時(shí)間:11±1ms;總沖擊次數(shù):500此。
儀器重量:3.5kg(不包括打印機(jī)),外形尺寸(主機(jī)):210×232×83mm。
工作原理簡介:
溫度測(cè)量采用一種數(shù)字式溫度傳感器,進(jìn)口的18B20溫度傳感器,該傳感器采用的是半導(dǎo)體測(cè)溫。經(jīng)過傳感器內(nèi)部的電路直接將溫度變換成數(shù)字。單片機(jī)經(jīng)過傳感器上的單線總線對(duì)傳感器進(jìn)行設(shè)定和測(cè)量。傳感器的分辨率為0.0625℃,測(cè)量精度±0.5℃(-30~+50℃)。由于輸出數(shù)字信號(hào),在傳輸過程中不會(huì)損失精度。
在溫度測(cè)量上采用了一種進(jìn)口濕敏電容傳感器:HS1101濕度傳感器,這種濕敏電容,容量較大,元件的一致性好。將此濕敏電容接在一個(gè)由CMOS型的7555集成電路構(gòu)成的精密RC振蕩器電路上,它將濕度的變化轉(zhuǎn)換成振蕩器的輸出頻率的變化。單片機(jī)應(yīng)用內(nèi)部的定時(shí)器測(cè)量比頻率,再將其變換成濕度值。
采用這兩種傳感器可以省去一般測(cè)溫測(cè)濕儀器上的高精度運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器等較貴的部件,大大簡化儀器的結(jié)構(gòu),降低了儀器的造價(jià)。
單片機(jī)89C52是內(nèi)帶8K字節(jié)FLASH程序存儲(chǔ)器,和256字節(jié)RAM 的CMOS單片機(jī)。它內(nèi)部資源使它完成本儀器的全部功能而無需擴(kuò)充,使儀器的結(jié)構(gòu)得到簡化。
每5秒一次單片機(jī)定時(shí)地通過單線總線向溫度傳感器發(fā)出測(cè)量指令,啟動(dòng)溫度測(cè)量。單片機(jī)還通過單線總線將溫度傳感器測(cè)量的結(jié)果調(diào)到計(jì)算機(jī)內(nèi)。濕度測(cè)量是通過測(cè)量變換器的輸出頻率來實(shí)現(xiàn)的。單片機(jī)用定時(shí)器2來累計(jì)5秒內(nèi)濕度傳感器得的輸出的脈沖個(gè)數(shù)的方法來測(cè)量濕度傳感器的輸出頻率。再在計(jì)算機(jī)內(nèi)應(yīng)用折線逼近加線行插值的方法計(jì)算濕度的測(cè)量值,并根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫度測(cè)量值進(jìn)行濕度測(cè)量的溫度修正。溫度與濕度測(cè)量的結(jié)果應(yīng)用SPI接口方式送到液晶顯示器上顯示。同時(shí)計(jì)算機(jī)還進(jìn)行極值的判斷,和極值發(fā)生時(shí)間的存儲(chǔ)以及平均溫度的計(jì)算。
每到整點(diǎn)時(shí)計(jì)算機(jī)還將整點(diǎn)時(shí)的溫度和濕度數(shù)值和時(shí)間通過串行通訊發(fā)出,在微型打印機(jī)上打印出來,或經(jīng)過RS232接口轉(zhuǎn)換成RS232電平發(fā)給上位計(jì)算機(jī),與此同時(shí)單片機(jī)還應(yīng)用SPI接口方式將這些整點(diǎn)的數(shù)據(jù)送到EEPROM中儲(chǔ)存起來,以備打印機(jī)補(bǔ)充打印需要或上位機(jī)的調(diào)用。
每到整點(diǎn)時(shí)(零點(diǎn))計(jì)算機(jī)將前日的溫度濕度的極值、這些極值發(fā)生時(shí)間、平均溫度通過打印機(jī)打印出來。同時(shí)還將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到EEPROM中,以備需要時(shí)調(diào)用。
在儲(chǔ)存器內(nèi)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存采用環(huán)形存儲(chǔ)方式。當(dāng)數(shù)據(jù)存滿后,新的數(shù)據(jù)以此將舊的數(shù)據(jù)頂替出去,EEPROM中總保存過去48小時(shí)的測(cè)量數(shù)據(jù)。EEPROM 于程序監(jiān)視器(看門狗電路)在同一個(gè)芯片內(nèi)。
儀器的定時(shí)是由一塊專門的實(shí)時(shí)鐘芯片來完成的,該芯片獨(dú)立工作,完成走時(shí)和日歷的功能,它提供給單片機(jī)一個(gè)32Hz的定時(shí)信號(hào),每1/32秒產(chǎn)生一次中斷。并以此來實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)鐘和單片機(jī)時(shí)機(jī)構(gòu)的同步。該芯片通過I2C總線方式于單線通訊,完成時(shí)鐘芯片的設(shè)定、對(duì)時(shí)、對(duì)日期等功能。單片機(jī)也時(shí)通過I2C總線調(diào)用時(shí)鐘芯片內(nèi)時(shí)間和日期。
單片機(jī)每500ms對(duì)按健(共計(jì)四個(gè)按。┑臓顟B(tài)進(jìn)行一次掃描,經(jīng)過防抖動(dòng)處理后,根據(jù)所按下的健的內(nèi)容和先后的順序關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的處理。如顯示內(nèi)容的切換、時(shí)間設(shè)定、日期設(shè)定,存儲(chǔ)初始化、實(shí)時(shí)打印、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)打印等功能。
程序?qū)?jīng)串口發(fā)來的命令進(jìn)行檢測(cè)和分析。根據(jù)命令的內(nèi)容分跳轉(zhuǎn)到響應(yīng)的處理程序中去。完成讀時(shí)間、寫時(shí)間、讀日期、寫日期、存儲(chǔ)初始化,歷史數(shù)據(jù)調(diào)用、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送、EEPROMNEI內(nèi)存內(nèi)容檢查和改寫等功能。
單片機(jī)對(duì)微型打印機(jī)的數(shù)據(jù)傳送是經(jīng)過TTL電平實(shí)現(xiàn)的,除了數(shù)據(jù)傳送線外還有一根表示打印機(jī)忙閑的握手信號(hào)線,微機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)通過檢測(cè)該線的狀態(tài)來控制給打印機(jī)的數(shù)據(jù)的傳送以免打印機(jī)在忙時(shí)漏掉該打印的數(shù)據(jù)。
儀器由市電220VAC供電。220VAC經(jīng)電源變壓器變成12VAC電壓,整流濾波變成直流電壓送給充電控制電路。充電控制電路完成以下幾個(gè)功能:限制最大的充電電流、控制充電結(jié)束電壓、充電電壓的溫度補(bǔ)償。充電控制電路對(duì)一個(gè)6V 4AH的鉛酸蓄電池進(jìn)行充電。
鉛酸蓄電池在這里實(shí)際上有兩個(gè)作用:一是提供電源后備,外部電源中斷時(shí)給儀器供電,二是給打印機(jī)提供打印時(shí)所需的較大的工作電流。蓄電池輸出的電壓經(jīng)過一個(gè)低壓差的穩(wěn)壓器變成5V直流電壓供給儀器各部分的需要。
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