智能人工气候箱的整体结构设计分析

随着农业、畜牧业生产技术的不断进步，对农牧业的研究提出了更高的要求，研究工作所需要的仪器精度也越来越高，特别是人工气候箱的使用要求。针对上述情况，浙江托普仪器有限公司研究了一种智能人工气候箱微电脑控制系统。该控制系统可广泛应用于微生物组织细胞培养、种了发芽、育苗试验、植物栽培以及昆虫和小动物饲养等，能够准确模拟不同环境条件。该控制系统采用了传感器技术、测控技术及计算机技术，实现了人工气候箱的测量控制及管理的自动化和科学化。该系统具有很高的性价比，体积小，结构简单，控制稳定、准确，通用性好，且利于二次开发。
系统总体设计方案

温湿度数据采集系统如图1所示，整个系统以AT89C52为核心构成温湿度数据采集、控制系统，由于AT89C52内部有4K字节的程序存储器，利用其内部的256B的数据存储器存储采集数据，系统不必外扩程序存储器和数据存储器，因此减小了体积，降低了成本。温湿度传感器是利用美国DAL-LAS公司开发的一线总线技术而设计的数字温湿度传感器DHIH10C, AT89C52自动对温湿度传感器进行巡检，将温湿度数据存入内部RAM中，同时显示温湿度数据；也可以通过RS232串行通讯口将数据上送给PC机；为便于管理人员设置参数以及检修系统，设置了键盘/显示电路。
传感器的选用
系统的精度主要取决于传感器的精度，同时要兼顾系统的通用性以及体积，所以传感器的选择非常重要。传感器选用了现今较流行的单总线数字传感器，其应用了美国DALLAS公司发布的一线总线数据传输技术，数据传输可靠，占用单片机总线资源少，其内部寄存器可以设定并存储温、湿度上下限，应用DALLAS数字信号的技术转换湿度传感器信号，就把湿度传感器变成了DHIHlOC一线温湿度传感器。
一线温湿度传感器精度高，稳定性好，寿命长，可以在一条总线上挂接多个温湿度传感器。测湿范围为50～95%RH，精度为±2% RH，测温范围为0～40℃，转换时间lOms，功耗电流为200uA，其可以实现与单片机单总线连接，大大节省CPU的I/O 口线，由于温湿度传感器与微处理器之间采用串行数据传送，硬件线路简单。但是其时序要求严格，其软件编程复杂，必须严格注意操作时序。
传感器与单片机接日电路如图2所示。温湿度传感器的温度输出与湿度输出并接在单片机的P1.0引脚，指令信号和数据信号都通过该引脚传输。