0　 前言

伴随着供电系统经营规模越来越大、额定电压愈来愈高，供电系统稳定性也规定更为严苛。供配电系统机器设备条件的溫度、环境湿度是直接影响机器设备运作的主要要素。溫度过过高加快实验仪器电子器件脆化，减少其使用期限，乃至可以直接造成 机器设备毁坏；超低温、湿冷，机器设备表层造成精华露则有可能产生爬电、短路故障等安全事故。

根据上述考虑到，在中国高压柜、箱式变压器、端子箱等供配电系统机器设备中开展溫度、环境湿度调节是十分必要的。文中将详细介绍一种WHD型智能化温湿度测量仪的设计方法，数最多完成三路溫度、环境湿度的精确测量与操纵；融合RS485总线技术性及上位机软件，可完成数据信息及状况信息内容远传水表，达到配电房智能化系统及数字化发展趋势的要求。

1　 硬件配置电源电路设计方案

1.1 硬件开发的整体构思

硬件配置系统软件以单片机设计为关键，按功用可区划为：开关电源供电系统、温度湿度精确测量、操纵輸出、人机对换及其通信五个一部分。

开关电源供电系统电源电路将AC220V或其他类型輔助开关电源转换为体系工作中需要的直流稳压电源。单片机设计将感应器测出的温度湿度值实现较为、解决，明确輸出操纵一部分汽车继电器的运行状态，并表明和推送温度湿度标值及輸出操纵部位的运行状态信息内容。人机对换一部分具备功能键信息录入作用，客户可依据具体情况，根据功能键程序编写设定系统软件的运行主要参数。
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1.2 硬件配置的实际电源电路及基本原理

关键元器件单片机设计采用STC企业的STC89C58RD 型单片机设计，它是一款兼容51核心的加强型8位机，上面資源丰富多彩，抗干扰性突显。STC89C58RD （D版本）适用6数字时钟/振荡周期，含有32K字节数可执行程序室内空间，上面集成化1280字节RAM，16K字节数EEPROM室内空间；适用ISP/IAP作用，不必专用型开发板；片上还融合了看门狗1电源电路及MAX810专用型延时电路。

温度湿度的精确测量采用SENSIRION企业研发的数显式温度湿度一体感应器集成icSHT11。该感应器可与此同时测温、环境湿度，并给予全过程校准的信息輸出，因此 采用该感应器既能够减少硬件设备成本费，又便捷了整机检测。其性能参数以下表所显示：

该感应器与CPU中间的通信选用二线制方法，即DATA（数据信息）线和CLK（同歩脉冲发生器）线。精确测量三路溫度、环境湿度时，CPU与控制器的接入电源电路如图2所显示。CPU通用性I/O嘴中的P1.0和P1.1，P1.2和P1.3，P1.4和P1.五分别与三路温温度传感器SHT11联接，在其中P1.0、P1.2、P1.四分别做为各界通信的DATA（数据信息）线，P1.1、P1.3、P1.五分别做为各界通信的CLK（同步时钟）线，DATA线需另加10KΩ的下拉电阻器将数据信号提升至上拉电阻（敬请参照SHT11数据信息指南）。具体应用时，感应器与控制板中间（即图上斜线一部分）以屏蔽电缆联接，工作经验证，CPU与控制器中间的最高通信间距为10米。假如应用74HC245或别的集成ic提升I/O口的推动工作能力，可提升通信间距，但会减少系统软件的抗干扰能，因而不予以采取。

系统软件选用LED数码显示管表明溫度、环境湿度值，页面简单明了。三路感应器测出的溫度、环境湿度值以循环系统方法先后表明，表明一部分一共有7位数码显示管，在其中4位用以表明溫度值（表明范畴：-40.0～100.0），并在程序编写情况下表明菜单栏及主要参数，2位用以表明环境湿度值（表明范畴：0～99），1位用以表明当今表明或实际操作相应的感应器的序号（1～3）。数码显示管表明选用动态性检测方法，其光耦电路由集成电路芯片74HC595及74HC164组成。74HC595是一款含有輸出门锁作用的8位串行通信键入、并行处理輸出（或串行通信輸出）的挪动存储器，用以数码显示管的段推动；74HC164的串行通信键入、并行处理輸出作用用以扫描仪表明每一位数码显示管，如图所示3所显示。

系统软件选用汽车继电器或晶闸管做为操纵輸出，开关电源部份选用开关电源电路计划方案，通信一部分选用RS485接口，实际电路原理请参照有关书本，这里不予以过多阐释。

2　 软件开发方式

系统设计方案包含下列四个一部分：源程序、精确测量模块、表明控制模块及通信控制模块。

程序流程复位包含配备CPU的SFR，设定I/O口最初的状态，从EEPROM载入工作中主要参数，设定看门狗1计时器的校准時间等。必须特别注意的是，一般只在源程序中吃狗粮，看门狗1的校准時间时要安装的比精确测量程序流程中将会产生的最久等待的时间还需要长。下列得出源程序的一部分C语言源码。

void Main （）

{

WDT_CONTR = 0x00;//关掉看门狗1

InitialEeprom（）;//读EEPROM

IniTIalIO（）;//复位I/O情况

IniTIalSFR（）;//设定SFR

IniTIalSHT11（）;//复位感应器

IniTIalComm （）;//复位通信口

WDT_CONTR = 0x35;//吃狗粮1.25秒

while（1）

{

WDT_CONTR = 0x35;

KeyScan（）;//功能键查看

KeyProcess（）;//功能键信息资源管理

}

}

通信收取和发送解决、表明和温度湿度精确测量操纵均以终断方法完成，优先次序为：串口通讯终断（最大）→表明终断→精确测量操纵终断（最少）。

系统软件通信选用规范MODBUS-RTU通信规约，有利于上位机软件管理方法软件开发，与其它互联网仪表盘组网方案应用，完成对供电系统的详细检测。

3　 商品运用

根据温度湿度感应器收集高压开关柜或欧式箱变中的溫度、环境湿度信息内容，经控制板解决后輸出汽车继电器接触点数据信号（断掉或通断），再将接触点数据信号联接到温度湿度调整机器设备（一般应用电加热器或风机）的开关电源电路中，用以操纵其工作中或终止，以完成对温度湿度的自动化操纵。

该类温湿度测量仪可操纵一路、二路或三路温度湿度，每一路温度湿度感应器相匹配一组（二个）汽车继电器輸出接触点，在其中一个接触点用以操纵电加热器，完成提温或去湿操纵，另一接触点用以操纵风机，完成排风系统操纵。当感应器或电加热器产生问题时，控制板会发送报警系统。

控制板中还可设定温度湿度调节的回滞量，即调整设施的开启标准与终止标准之差。如图所示6所显示，以加温提温为例子，当工作温度减少到事先设定“加温运行溫度”下列时，控制板輸出接触点导通讯号，电加热器工作中，工作温度慢慢升高；当温度升高至“加温终止溫度”之上时，控制板輸出接触点断掉数据信号，电加热器终止加温。依据工作经验，回滞量一般设定在4～10（℃或RH％）范畴内较适合。铝合金型材电加热器是电力工程供电系统中最常见的温度湿度调整机器设备，下边是由经验交流的自然环境的空间尺寸与电加热器输出功率选取的关联，供大家参照。

WHD型智能化温湿度测量仪可将检测的温度湿度值及自动控制系统中的各种各样模式信息内容根据RS485通讯插口向上位机软件远传水表，由上位机软件管理系统软件完成监测、遥控器，达到了智能化系统、数字化发展趋势的规定。

4 　结语

文中详细介绍了一种智能化温湿度测量仪的设计方法及运用，可保持较大三路温度湿度的收集、操纵，并具备程序编写基本参数和RS485（MODBUS-RTU）通信作用。经实际操作认证，参考此方式制定的WHD产品系列在具体运用中便于客户应用，温度控制及控湿成效显著。与此同时，该商品的抗电磁辐射特性突显，比如，5kHz和100kHz频率段抗单脉冲群影响可做到三级，合适在电磁波自然环境比较极端的电器设备中应用。

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