AT89C51单片机大棚温湿度控制系统设计+电路图+流程图(3)
综合比较方案一与方案二，方案二DS18B20温度传感器封装体积小，硬件开消低，抗干扰能力强，精度高，附加功能强大，更适合本设计系统对于温度传感器的要求。
1.3.3 湿度传感器的选择
方案一：采用HOS-201湿敏传感器。HOS-201为高湿度开关传感器，其工作温度为0~50°C，湿度测量范围为0~100%RH，阻抗在75%RH(25°C)时为1MΩ。然而其在一定范围内使用时才具有良好的线性[3]。
方案二：采用HS1100/HS1101湿度传感器。在电路中HS1100/HS1101等效于电容，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。全互换性不需校准，长期稳定和高可靠性，响应快速，专利设计的固态聚合物结构，两种封装方式侧面接触(HS1101)和顶端接触(HS1100)，适用于频率输出和线性电压输出两种电路。相对湿度在1%-100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于±2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04 pF/°C[4]。
综合比较方案一与方案二，方案一虽然满足精度范围的要求，但其只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。而且还不具备在本设计系统中对温度-30~50°C的要求，因此，本系统选择方案二来作为本设计的湿度传感器。
1.3.4 显示模块的选择
方案一：采用LED数码管显示器。能在小电流、低电压条件下驱动，与CMOS电路有较好兼容性，单色性好，亮度高，高频段特性好，响应时间极短(<0.1μs)，体积小，重量轻，成本低，抗冲击性好，寿命长[5]。
方案二：采用LCD1602液晶显示器。其显示容量为16字×2行(简称1602)个字符，屏幕的对比度高亮度和呈现颜色的艳丽程度大，信号响应时间短，可视角度大。
综合比较方案一与方案二，此次设计的是一个大棚温湿度测控系统，需要将设定的温湿度值以及采集过来的外界环境里的温度值和湿度值显示出来，LED数码管显示器虽然也能实现此显示功能但系统电路复杂提高了硬件成本，LCD1602的显示容量为两行32个字符，可直接在一屏里面显示温度值和湿度值，这样便于观察温湿度的变化，所以在本次设计中采用LCD1602液晶显示器。
1.3.5 信号采集通道的选择
本系统设计中，湿度采集信号为8路的模拟信号，所以要有多通道的传输结构。
方案一：采用多路并行模拟量输入通道如图2所示：
图2 多路并行模拟量输入通道
这种通道结构的特点为：
(1)根据各输入量测量的要求选择不同性能档次的器件，总体成本可以作得较低；
(2)硬件复杂，故障率高；
(3)软件简单，各通道都能够采用独立的程序编程。
方案二：采用多路分时的模拟量输入通道如图3所示：
图3 多路分时的模拟量输入通道
多路开关，又称“多路模拟转换器”这种结构的模拟量通道特点为：
(1)处理速度慢；
(2)硬件简单，成本低；
(3)软件比较复杂。
综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求，比较其框图，方案二具备硬件简单的突出优点，所以选择方案二作为信号的输入通道。
1.3.6 系统设计方案的确定
综上所述，对本次设计系统的方案选定如下：采用AT89C51作为主控制系统；液晶显示模块LCD1602作为系统的显示；DS18B20、HS1100/HS1101温湿度传感器作为系统温度和湿度的信息采集。
1.4 主要芯片介绍
1.4.1 芯片DS18B20
(1)DS18B20工作原理及应用
DS18B20是温度的检测与数字数据的输出全集成于一个芯片之上，从而抗干的能力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在每一次读温度之前都必须进行精准且复杂的时序处理，因为DS18B20的硬件简单结果就会导致软件的巨大开消，也是尽力减少有形资产转化为无形资产的投入，是一种较好的节约之道。