目前，智慧型化儀器儀表與無線感測網路的交叉融合在各種領域發展迅速。智慧型濕度控制系統可以在無人值守的情況下實現對濕度的集中監測和管理。系統能對濕度進行監測記錄，並將濕度數據實時傳輸到PC機上。在監控主機上通過濕度智慧型管理軟體，對濕度進行實時而精確的監測控制。
基本介紹
- 中文名：智慧型濕度控制系統
- 外文名：Intelligent humidity control system
- 分類：計算機 機器人技術
- 功能：實現對濕度的監測和管理
- 行業：工農業生產、氣象、環保、國防等
- 核心：微處理器
簡介,功能,總體架構,設計原理,硬體設計,電源電路設計,相對濕度檢測電路設計,濕度調節模組設計,顯示模組設計,測試,
簡介
在工農業生產、氣象、環保、國防、科研、航天以及現代生活的各個方面，經常需要對環境濕度進行測量及控制。對於生物製藥、食品加工、造紙等行業，準確的測量濕度更是至關重要的。此外，濕度還直接影響到人們的舒適程度和身體健康，智慧型濕度控制系統可以在無人值守的情況下實現對濕度的集中監測和管理。系統能對濕度進行監測記錄，並將濕度數據實時傳輸到PC機上。在監控主機上通過濕度智慧型管理軟體，對濕度進行實時而精確的監測控制。
功能
1、自動檢測室內空氣的濕度。
2、當室內空氣濕度過高時，控制系統自動啟動抽風機，減少室內空氣中的水蒸氣，以達到降低空氣濕度的目的；當室內空氣濕度過低時，控制系統自動啟動蒸汽機，增加空氣的水蒸氣，以達到增加濕度的目的，使空氣濕度保持在理想的狀態。
3.、數碼管顯示當前的濕度。
4、鍵盤設定及調整濕度的初始值。
總體架構
1、濕度檢測電路。用於檢測空氣的濕度。
2、微控制器。可以採用某種單片機，作為主控制器。
3、電源穩壓電路。用於對輸入的200V交流電壓進行變壓、整流。
4、鍵盤輸入電路。用於設定初始值等。
5、LED顯示電路。用於顯示濕度。
6、功率驅動電路（濕度調節電路）。
設計原理
智慧型濕度控制系統由濕度檢測電路、CPU 監控電路、顯示電路、 A/D 轉換電路、排風與加熱控制電路和微處理器等組成，其中微處理器是整個系統的控制核心。工作原理如下：濕度檢測電路將當前環境濕度信號通過A/D轉換後，送到處理器中，然後處理器通過軟體的運行，將當前濕度信號通過LED顯示出來（顯示相對濕度值），並且處理器通過程式的運行，判斷當前濕度值是否在預先設定的範圍之內。假設不是，系統就會自動進行濕度的調節：當濕度檢測電路檢測到當前環境濕度高於設定值的上限的時候，微處理器將輸出低電平，起動減濕控制電路使吹風機開始工作，開始排風散熱降溫；當濕度檢測電路檢測到當前環境濕度低於濕度設定下限時，輸出低電平，使蒸汽機控制電路工作，開始加熱增加濕度。
硬體設計
電源電路設計
穩壓電源一般由變壓器、整流器和穩壓器三大部分組成，變壓器把市電交流電壓變為所需要的低壓交流電。整流器把交流電變為直流電。經濾波後，穩壓器再把不穩定的直流電壓變為穩定的直流電壓輸出。穩壓電源是以78XX和79XX系列穩壓器為基礎的，這類電源能夠產生±5V，±15V。它是先將來自交流電的電壓通過變壓器（即將220V轉換為20V），然後通過78XX和79XX穩壓器，達到設計要求。
相對濕度檢測電路設計
主要包括9部分：精密對稱方波發生器；濕敏電阻；對數放大器（兼做半波整流）；濕度校正電路及濾波器；輸出放大器；斷點補償電路；溫度補償電路；+15V穩壓電源。
檢測電路有下列特點：
1、鑒於當直流電流通過濕敏電阻時會產生電化學遷移現象而損壞濕敏電阻，因此必須採用交流信號或對稱方波信號來驅動濕敏電阻。
2、為解決濕敏電阻的非線性問題，由電晶體（VT1）和運算放大器構成對數放大器，對濕敏電阻的指數型特性曲線進行線性化。
3、利用濕敏校正電路進行校正，再通過濾波器產生一個代表相對濕度的直流輸出電壓，輸出電壓範圍是0～10V，所對應的相對變化範圍是（0～100%）RH。
4、輸出信號送至214位A/D轉換器，通過轉換器將模擬量轉換位BCD碼送至微處理器進行數據處理。
5、利用斷點放大器專門對40%RH以下的相對濕度信號再進行一次線性補償，使其輸出信號儘可能呈線性。
6、利用集成恆流源的正溫度係數去補償熱敏電阻的負溫度係數，大大降低了溫漂。然後選用一片廉價的集成音頻放大器進行溫度補償，使直流工作點不隨環境溫度的變化而變化。
濕度調節模組設計
濕度調節模組採用了兩隻光電耦合器件、兩個繼電器、和兩隻發光二極體。其中光電耦合器件是將處理器（單片機）輸出的信號轉換為繼電器的輸入信號，而繼電器又與吹風機和蒸汽機的電源線相連，這樣，處理器輸出的信號就可以通過光電耦合電路和繼電器電路來控制機械（吹風機或蒸汽機）的動作。
顯示模組設計
由於發光二極體是電流驅動設備，一般的I/O接口驅動能力是都是有限的，在發光二極體與接口晶片間要接驅動電路，常用的CMOS或TTL驅動器有：LS7448、LS7449。
測試
系統測試採用先模組單獨調試再系統聯調的方法。
測試電源模組的輸出，得到功率，電壓電流信息；硬體仿真測試單片機，測試液晶顯示是否正常；濕度感測器測試濕度是否採集值成正比，同時測試加濕乾燥機構在供電正常情況下能否正常工作；用PC 機的串口調試和GSM 模組之間串列通信；整機系統連線好，重複以上步驟，測試數據接收。
經過各項性能的測試，系統指標和參數基本達到預期的效果，則說明系統完成度較好，如果能考慮到實際的能效，系統將更加完善。
