1 引 言
溫濕度是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要參數(shù)，溫濕度控制系統(tǒng)廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)藥、農(nóng)作物栽培和科學(xué)實(shí)驗(yàn)等許多領(lǐng)域，目前溫濕度控制系統(tǒng)的種類(lèi)較多，他們之間的主要區(qū)別在于溫濕度控制對(duì)象、控制范圍、控制精度不同；硬件和軟件實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜程度不同；附加功能不同等。一般情況下系統(tǒng)的溫濕度控制對(duì)象和控制范圍不能任意改變，本文介紹的可編程溫濕度控制器是以intel 8032為核心的智能儀器。利用系統(tǒng)的可編程性能，可以根據(jù)用戶自定義的溫濕度曲線進(jìn)行溫濕度控制，具有可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、有較高的性能、價(jià)格比和通用性。

2 系統(tǒng)功能介紹 (1)對(duì)控制的溫度和濕度可以實(shí)現(xiàn)最大60段的可編程調(diào)節(jié)，程序設(shè)定曲線實(shí)例如圖1所示。同時(shí)對(duì)其中的某一段或者幾段可設(shè)置循環(huán)次數(shù)，最大循環(huán)次數(shù)可達(dá)99次，循環(huán)段的個(gè)數(shù)可達(dá)16個(gè)，時(shí)間間隔寬度為1 min~24h。

可同時(shí)存入13組溫濕度控制曲線，并可對(duì)前8組加鎖作為標(biāo)準(zhǔn)控制曲線，要想對(duì)其進(jìn)行修改或刪除必須輸入密碼。

(2)具有3路模擬量輸入，其中2路用于溫濕度檢測(cè)和調(diào)節(jié)，第3路用于超溫保護(hù)，測(cè)溫范圍為一100一十500℃，濕度范圍為10％～99％rh(溫度在5~100℃)，測(cè)量精度溫度不大于土0.2℃，濕度不大于土0．2％rh (15-90℃)。

(3)具有16路光電隔離開(kāi)關(guān)量輸出(含1路超溫保護(hù))。

(4)可在線設(shè)置或修改參數(shù)和狀態(tài)，可以設(shè)定打印時(shí)間定時(shí)打印，可對(duì)大氣壓p、干濕表系數(shù)a等測(cè)量參數(shù)及控制參數(shù)進(jìn)行修改。

(5)具有超偏報(bào)警、斷電及故障自恢復(fù)功能，掉電、斷電保護(hù)各參數(shù)時(shí)間在3年以上。

3 系統(tǒng)硬件組成和工作原理

可編程溫濕度控制器的硬件原理框圖如圖2所示

系統(tǒng)以intel 8032單片機(jī)為核心，擴(kuò)展了1片27c512(e2prom)作為程序存儲(chǔ)器，1片6264
(ram)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，1片8279作為鍵盤(pán)顯示接口。

系統(tǒng)設(shè)有16個(gè)按鍵的鍵盤(pán)，16個(gè)鍵及其組合實(shí)現(xiàn)各種參數(shù)的修改、控制曲線的輸入和運(yùn)行操作等功能。當(dāng)有鍵按下時(shí)，cpu響應(yīng)中斷，執(zhí)行相應(yīng)的鍵處理程序。設(shè)有8位led顯示器動(dòng)態(tài)顯示，在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)前2位用于顯示循環(huán)次數(shù)或段號(hào)，中間4位用于顯示溫度(℃)或時(shí)間(天、h)，后2位用于顯示濕度或時(shí)間(min)。在編程狀態(tài)時(shí)，顯示相應(yīng)功能鍵功能或輸入的字符、數(shù)據(jù)等。同時(shí)還可顯示干濕球鉑電阻及第3路鉑電阻開(kāi)路、短路等故障。系統(tǒng)帶有標(biāo)準(zhǔn)rs-232c／rs-422通訊接口，可以與計(jì)算機(jī)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)通訊進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。并帶有標(biāo)準(zhǔn)打印接口與tpμp-16a等微型打印機(jī)相連作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸出設(shè)備，可定時(shí)自動(dòng)打印出
運(yùn)行時(shí)間、溫度、濕度所處程序段。

測(cè)量電路中的傳感器采用ptl00鉑電阻4線式接線干濕球測(cè)量方法。檢測(cè)信號(hào)通過(guò)由單片機(jī)控制的mcl4051電子開(kāi)關(guān)經(jīng)運(yùn)放op07放大后，送入4位半雙積分a／d轉(zhuǎn)換器icl7135轉(zhuǎn)換為數(shù)字量送給單片機(jī)。單片機(jī)根據(jù)干濕球鉑電阻的阻值經(jīng)換算得出溫濕度，其結(jié)果一方面送顯示器顯示，另一方面與在鍵盤(pán)上設(shè)定的該時(shí)刻的溫濕度值進(jìn)行比較，得出差值，這
一差值經(jīng)pid運(yùn)算得出控制輸出量的大小，然后通過(guò)光電隔離驅(qū)動(dòng)電路輸出控制信號(hào)控制加熱器、加濕器、制冷機(jī)及電磁閥等工作，使溫濕度按要求的程序變化。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化和模塊化設(shè)計(jì)方法，便于程序的編寫(xiě)、調(diào)試和排除錯(cuò)誤，同時(shí)也便于檢驗(yàn)和維護(hù)。整個(gè)程序分為監(jiān)控程序和中斷服務(wù)程序2大部分，每一部分又由許多功能模塊構(gòu)成。

監(jiān)控程序包括初始化模塊、顯示模塊、自診斷模塊，中斷服務(wù)程序包括a／d轉(zhuǎn)換中斷程序、時(shí)鐘中斷程序、鍵處理中斷程序和掉電保護(hù)中斷程序。

5 結(jié) 語(yǔ)

系統(tǒng)應(yīng)用在對(duì)電子元件進(jìn)行環(huán)境和可靠性試驗(yàn)的高低溫濕熱試驗(yàn)箱上，試驗(yàn)箱容積為0．5m3，2路溫度控制，1路濕度控制，總功率為15kw，控制溫度范圍為一40~十85℃，濕度范圍為45％-98％rh(+20～70℃)，結(jié)果表明系統(tǒng)檢測(cè)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，控制指標(biāo)完全滿足實(shí)驗(yàn)要求。由于系統(tǒng)具有可編程性能。使本系統(tǒng)具有一定的通用性，可以應(yīng)用于其他需對(duì)溫濕度進(jìn)行控制的地方，同時(shí)本系統(tǒng)也可單獨(dú)用于對(duì)溫度或濕度檢測(cè)和控制。