2。2 系统的设计原则
根据系统的设计要求,衡量所设计温湿度监测系统的好坏,一般会从三个角 度考虑,分别是可靠性,简单的操作性以及较高的性价比。
在设计能够完成某种特定功能的系统时,第一个需要被考虑的问题就是可靠 性。不可靠的系统,会产生严重的后果,因此,我们在对系统每一个环节进行设 计时,必须将系统的可靠性作为首要考虑的因素。因此,想要确保系统的高可靠 性,必须从元件、布线以及抗干扰等方面出发。即使用可靠性高的元件,对设计 的电路板进行最优的布线以及恰当的接地,对供电电源采用抗干扰措施,以及对 硬软件进行相关的保护措施,输出输入通道也要采取相应的保护,这样就可以全 面增强系统的可靠性。
为了提高设计系统的广泛应用,在对系统进行硬件、软件设计时候,需要考 虑到系统的操作以及维护两个方面,降低对操作人员专业知识的要求,从而减少 操作难度,方便工人的操作。同时,多采用能够内部处理的元件,避免操作人员 的介入,减少操作人员与相关设备的复杂结构的接触。更重要的是,设计的系统 应该装有故障诊断程序,防止系统发生故障,一旦系统发生故障,便于检查人员
的维修。提高系统的适用性。 大家一般认为的性价比,就是指功能与价格之间有一定的比重。所以在设计
一个系统的时候,我们往往要将性价比作为一个重要的因素去考虑。对于性价比 的要求,首先要必须满足系统的功能,在此基础上,在考虑系统的经济性,最终 实现既保持高性能,又实现低成本。
单片机自身就具有体积较小,超低功耗,高性价比的优点,在利用单片机设 计一个可以广泛应用的温湿度监测系统时,要着重考虑系统的性价比。因此,在 设计时,要综合考虑提高性能和降低成本两个方面,一般的方法有:对单片机的 外围电路进行简化,应用能够实现相应功能的软件替代一些硬件电路。从而实现 所设计系统的性价比要求。
2。3 方案的选择
方案一:基于 LABVIEW 软件进行上位机编程监测控制,其工作原理为: 首先需要选取一个集成的温湿度传感器,然后用它来测量周围环境的温湿度,再 将这些信息全都转变为一种电压信号,接着将这些信号送到用来采集数据的卡中, 再通过 USB 传输线送入计算机中,通过 LABVIEW 软件对接收到的数据进行处 理,并与设定值进行比较,如果检测的结果超过了系统的设定值,那么就会进行 报警。虽然这种设计操作简单,易于控制,但兼容性差,精确度也不高,对计算 机的要求高。 文献综述
方案二:只采用由一个单独的温湿度传感器和 MCS-51 构成的系统。 此方案是采用 DS18B20 和 HSC1101 这两款传感器,其中,DS18B20 是单总
线式数字温度传感器,它工作时的采集程序复杂,不易于理解和编写,具有独特 的单线式接口方式,对温度的测量范围: -55℃~125℃,并且测量的误差为 0。5℃, HS1101 是电容式的湿度传感器,可以测量相对湿度的范围 0%~100%RH,误 差为 2%RH,并且工作时需要 555 定时器辅助电路。此方案设计的电路结构复 杂,抗干扰能力差,对数据的采集慢。
方案三:这个方案是把单片机作为设计系统的控制核心,把智能温湿度传感 器作为此次设计系统的测量部件,因为用此元件来测速特别快。选取的传感应具 有价格便宜,精度高,测量的范围宽,功耗低等优点,组成一个集成温湿度采集、 处理、显示、报警于一体的温湿度监测系统。大大简化了电路的构造,满足系统 的设计要求、稳定性好、综合性好以及抗干扰能力强。 STC89C51单片机超低能耗温湿度监测系统设计+电路图+程序(5):http://www.youerw.com/zidonghua/lunwen_82801.html