研制一种具备高准确度、宽温度范围、多通道的温湿度测量装置来满足环境试验设备校准的需要。同时为减轻检测人员的劳动强度，在满足测量要求的前提下，根据国家的相关标准规范，设计了一套专用的校准软件，将校准过程程序化、规范化、自动化，这也是当今计量技术的发展方向之一。
目前国内计量部门所使用的这类标准设备大致有两种解决方案：一种是直接采用现成的数据采集器如Agilent34970A及其配套的采集卡，或者采用keith1ey2700数字多用表和其配套的采集卡组成高精度多通道采集系统；这种方案测量准确度高，可靠性好，但是成本高。另一种方案是自行研制多通道的温湿度采集装置。近年来，随着高精度Ain转换器件价格的不断下降以及Ain转换器件功能的不断完善，使研制廉价的多通道、快速、高精度温湿度采集系统成为可能。
主要包括几个模块：温度、湿度传感器，由MSC1200构成的温湿度采集电路、电源、按键以及显示电路、时钟电路、USB闪存驱动器模块、RS232通信电路等。系统底层电路的功能主要包括：温湿度信号采集及其相关处理，实时显示温湿度信息，日期时间信息，USB闪存驱动器文件存储信息等。
一、温度、湿度传感器的选择
温度传感器有许多种，常用的有热电偶、热电阻、热敏电阻、集成电路温度传感器如18B20等，工作原理各异，测量范围和测量准确度也各不相同。本系统分别采用热电偶和热电阻作为温度传感器，热电阻用于300℃以下的高准确度测量，热电偶的测量准确度虽然不如热电阻，但它具有更宽的测量范围，在高温环境下很适用，由于它们都属于ITS90温标中推荐使用的温度传感器，因此具有很好的通用性和互换性。
湿度测量通常采用干湿球的方式，但考虑到这种方式操作麻烦，故采用专用的湿度传感器。选用具有数字接口的湿度传感器，可以方便地与单片机通信，简化硬件的设计。
二、电源电路
由于Anc的模拟电源Avnn和数字电源nvnn是分离的，可以单独供电，且电压的工作范围为2.7一s.2sv。模拟电源和数字电源分离设置可以使Avnn不受nvnn电源卜的再生信号的干扰。所以，设计中选用的是两个ASM1117三端集成稳压模块分别给MSC1200的模拟部分和数字部分供电。供电电压9V。电源电路如图2所示。
三、模拟信号采集电路
美国德州仪器公司(TEXAS INSTRUMENTS)推出了一种带24位A/D转换器的微处理器MSC 1200,具有一些增强特性，特别适合测量高准确度的温度、压力传感器等输出的微弱信号。功能强、性能好，是MSC1200单片机的优点，它集成了一个增强型8051内核，有8路24位低功耗(4 mW),A/D转换；一路8位电流输出DAC,20个中断源；16位PWM；全双工DART(并兼容有SPI功能)；停止方式电流小于0.1A；比标准8051内核执行速度快3倍且全兼容；片内集成4K或8K字节FLASH，而且FLASH可定义为程序分区与数据存储分区，给设计带来非常大的灵活性；片内SRAM也多达256字节；采用TQFP-48小型封装。由于具有如此高的模拟和数字集成度，对要求小体积、高集成度和准确测量而言，MSC1200为理想的整合选择。
MSC1200内部包含完整的前向通道，有多路开关，可以选择差分输人的形式具有4路差分信号接人；或者选择单端对地输人的形式可接人8路输人信号。还可以选择使用缓冲器，它的内部放大器为可编程增益放大(PGA)，能选择增益值(在1128之间可调)。这样一来，对于一些输出微弱信号的传感器来说就比较方便。它们可以直接接人MSC 1200的输人端，无须在电路中再增加中间的放大环节，这对于系统设计是十分有利的。此外，MSC 1200内部通道结构框图的AiD转换器为24位高分辨力},-o AiD转换器，还具有三种数字滤波方式可供选择。此外，内部还包含一路可编程输出的电流型DAC，可作为热电阻测量电路的恒流源，这些是完成测量系统的必需部分。
这样，系统需要的外围电路很少，整机结构显得异常简洁。在模拟信号输人方面，MSC 1200可以直接获得由传感器传来的低电平差分信号或单端信号。其ADC在数据输出速率为10 Hz时可以得到22位的有效分辨力。本系统可连接的温度传感器类型包括热电阻和热电偶，热电偶本身产生热电势可直接与输人端相连，热电偶的冷端温度由MSC 1200内部的温度传感器测得。而热电阻则是通过MSC1200的IDAC提供的恒流源，将电阻信号转换为电压信号来进行测量。在数字性能方面，MSC1200的内核与8052微处理器的内核完全兼容，使其具有良好的兼容性和很强的数据处理能力。而且它是优化了的8051内核，即在相同的时钟频率下，它运行速度比标准的8051单片机快3倍，因此，使用较低的外部时钟频率就可获得与标准的8051单片机相同的性能。这不仅降低了系统噪声和电源功耗，而且还提高了系统的处理能力。
MSC1200的Flash存储器具有在系统(ISP)编程的功能。这不仅扩展了器件的用途、缩短了系统调试周期，而且使前期的设计开发过程更加方便灵活，还节省了仿真器和烧写器的投人，简化了设备的现场维护和升级工作，在后期应用中也具有很大的灵活性和可升级扩展性。分辨力的点阵液晶显示器，该显示器自带多种GB2312一二级简体汉字，具有汉字、ASCII码、点阵图形和变化曲线同屏显示功能，达到令人满意的显示效果，使系统具有较好的人机界面。http://www.zhushanzz.com
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