基于USB接口智能网络温度和湿度测量系统论文.docVIP

毕业设计(论文)外文资料翻译 外文出处：资料1：The project sponsored by Science Technology Developing Plan of Hebei province in China 资料2：Proceedings of the 3rd WSEAS Int. Conf. on CIRCUITS, SYSTEMS, SIGNAL and TELECOMMUNICATIONS附 件： 资料1：1.翻译译文；2.外文原文。 资料2：1.翻译译文；2.外文原文。附件：资料1翻译译文 摘要：多数字输出相对湿度和温度传感器 -SHT71是设置在系统中，它可以随时对环境监测点的温度和湿度进行实时测量。温湿度值、露点值和每个测量点的日期和时间都显示在LCM显示模块（液晶显示模块）HY-12864K上。与此同时，这些数据被保存在非易失性FRAM（铁电随机存取内存）的FM31256中，即可以保证在系统电源出现故障的情况下数据不丢失。获得的数据可以直接上传到电脑中的USB主机模式或间接地被复制到电脑而不经过USB设备模式磁盘领域的测试。该应用软件不仅可以绘制出温度、湿度和露点曲线，计算出最大值，最小值，平均值，同时还可以做进一步的统计分析，报表打印和对系统的基本测量参数进行设置。 关键词：温湿度，USB接口，网络，FRAM。 简介 温湿度测量广泛使用在工业和农业生产，日常生活和研究开发中。例如，湿度大可造成粮食变质，使药品、香烟和茶叶存储仓库发霉。如果存放棉花的仓库中温度和湿度不合适，将会引起自燃。同时，若温度控制不当，将会使精密仪器和半导体器件的性能降低。所以，温度和湿度在许多环境领域都需要严格得测量和控制。 传统的温湿度测量采用了对温度和湿度分别进行测量，这不能很好地摆脱彼此测量时的相互干扰，此外，该传感器的互换性差，电路复杂，它需要长期而复杂的校准。截至目前，温度和湿度的测量在国内的研究是焦点课题，如南京航空航天大学、北京智能拓维技术研究所、河北师范大学科学技术大学、电子信息工程学院湖南大学、黑龙江省八一农垦大学等都对此课题进行了深入的研究。但是，上述测量是基于离散传感器完成的，其测量精度低，单点测量不适合大温室环境，而且采用RS232串行通信，其较低的数据传输带宽难以满足目前计算机接口的发展趋势。在国外，在该领域的研究较为成熟，具有很高的准确度，如美国DeltaTRAK和QUATRONIX公司，德国德图公司，奥地利，芬兰，日本等，但他们的产品价格昂贵，使我国广大用户承担不起。 对于上述国内和国际的现状，该系统采用新型集成数字输出温湿度传感器-SHT11，完成对测量网络各节点的测量，其具有测量精度高、良好的长期稳定性和响应时间断等优点。智能传感器SHT11获得的数据不仅可以直接通过USB接口上传到电脑，也可保存在非易失性FRAM-FM31256中，即使系统掉电，数据也不会丢失。更重要的是，微机和PC之间的沟通取代了传统的RS232串行接口的双模式USB接口（USB主机和USB设备）的应用，它不仅可以直接实现，而且间接地闪存盘。因此，该系统具有小的接口，即插即用和更好的通用性能。 2 该系统的总体结构 该系统是由电脑和微机组成。微机AT89C52单片机为核心芯片，它是由数据采集网络，液晶显示模块，数据存储模块和USB通信模块来完成对温湿度数据的采集、显示、存储和上传。该系统不仅可以获取数据，或在任何关键时间暂停，而且还可以通过该系统相应的应用软件设置启动时间、停止时间和时间间隔。此外，当环境温度和湿度超过了预先设定的范围时，它具有声光报警功能。PC机是由数据处理和参数设置装置组成，它可以绘制曲线、列表显示、数学分析、统计分析、报表打印和设计微型计算机的参数，如启动和停止时间，时间间隔，报警的上下限值等。该系统的总体结构是图1所示： 图1总体结构的系统框图 2.1 数据采集网络 该系统采用多功能集成数字输出温湿度传感器-SHT11做多点顺序测量，其集成温度和湿度的测量元件与一身，如信号放大器，A / D转换器，光盘的OTP（一次性可编程只读存储器），I2C总线等外围电路。它在校准后直接输出相对湿度和温度的数字信号，它可以增强信号强度和抗干扰能力，具有长期的稳定性，有效地解决了传统的温度和湿度传感器的不足。此外，它也可以准确地测量露点，不会因为不同的温度和湿度产生误差。 从图2（相对湿度数字输出特性曲线）中我们可以看到它出现了非线性。该系统采用软件方法进行补偿以获得准确的数据。该湿度值修正公式如下： RH Linear =C1+C2*SO RH+C3*SORH*SORH 在上面的公式，SORH是测量传感器的相对湿度测量值，这是作为如下情况的值（湿度可以选