【正文】 件等。SH1100型濕敏電容，其測量范圍是（1%~99%）RH，在55%RH時的電容量為180pF（典型值）。濕敏電阻的優(yōu)點是靈敏度高，主要缺點是線性度和產(chǎn)品的互換性差。濕敏元件是最簡單的濕度傳感器。國內(nèi)外各廠家的濕度傳感器產(chǎn)品水平不一，質(zhì)量價格都相差較大，用戶如何選擇性能價格比最優(yōu)的理想產(chǎn)品確有一定難度，需要在這方面作深入的了解。濕度傳感器主要分為電阻式和電容式兩種，產(chǎn)品的基本形式都是在基片上涂覆感濕材料形成感濕膜。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，一個低成本和具有較高精度的溫度濕度測量儀在許多領(lǐng)域會代替人工操作，自動控制各種儀器調(diào)整環(huán)境溫度濕度。并且隨著人們生活水平的提高，人們對自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注，而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的影響，所以對溫度、濕度的檢測及控制就非常有必要了。在此意義下，常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點等物理量來表示。第1章 緒論　課題研究背景和意義濕度，表示大氣干燥程度的物理量。濕度表示氣體中的水蒸汽含量,有絕對濕度和相對濕度兩種表示方法。溫度、濕度是工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可缺少的因素，但傳統(tǒng)的方法是用溫度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。目前市場上普遍存在的溫濕度檢測儀器大都是單點測量，而且溫濕度信息傳遞不及時，精度達不到要求，不利于控制者根據(jù)溫度、濕度變化及時做出決定，為此，本設(shè)計開發(fā)了一種能夠同時測量多點，并實時性高、精度高，能夠綜合處理多點溫濕度信息，并能進行溫濕度控制的測控產(chǎn)品?？諝庵械乃羝皆诟袧癫牧仙虾?，元件的阻抗、介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。現(xiàn)在國內(nèi)市場上出現(xiàn)了不少國內(nèi)外濕度傳感器產(chǎn)品，電容式濕敏元件較為多見，感濕材料種類主要為高分子聚合物，氯化鋰和金屬氧化物。濕敏元件主要分為電阻式、電容式兩大類。濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酷酸醋酸纖維等。當相對濕度從0變化到100%時，電容量的變化范圍是163pF~202pF。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環(huán)境濕度時，濕敏元件要長期暴露在待測環(huán)境中，很容易被污染而影響其測量精度及長期穩(wěn)定性。它采用模塊式結(jié)構(gòu)，屬于頻率輸出式集成濕度傳感器，在55%RH時的輸出頻率為8750Hz（型值），當上對濕度從10%變化到95%時，輸出頻率就從9560Hz減小到8030Hz。當環(huán)境溫度變化時，其電阻值也相應(yīng)改變并且從NTC端引出，配上二次儀表即可測量出溫度值。測量相對溫度的范圍是0~100%，%RH，最高精度為177。　本文的主要工作和結(jié)構(gòu)安排本設(shè)計以STC89C52單片機為核心來對多點溫濕度進行實時巡檢。根據(jù)實際需要，檢測點數(shù)可以擴展。此外，本系統(tǒng)還具有報警模塊，可設(shè)定溫度濕度報警上下限，當檢測到任何溫度濕度超過溫度濕度報警上下限就進行報警。第4章 軟件設(shè)計，介紹了軟件編程的主流程圖和測量溫度子程序流程圖、測量濕度子程序流程圖。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。CHR01濕敏電阻適用于阻抗型高分子濕度傳感器，它的工作電壓為交流1V，頻率為50Hz~2kHz，測量濕度范圍為20%~90%RH，測量精度177。HF3223/HTF3223采用模塊式結(jié)構(gòu)，屬于頻率輸出式集成濕度傳感器，相對濕度在0%~99%RH范圍內(nèi)，精度為177。 控制芯片的的選擇 單片機在多數(shù)電子設(shè)計當中，基于性價比的考慮，8位單片機仍是首選。方案一：采用AT89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM，內(nèi)部具有4KB ROM存儲空間,能于3V的超低壓工作,而且與MCS51系列單片機完全兼容,但是運用于電路設(shè)計中時由于不具備ISP在線編程技術(shù), 當在對電路進行調(diào)試時，由于程序的錯誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r，對芯片的多次拔插會對芯片造成一定的損壞。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。因此選擇方案三。并且當硬件電路設(shè)計好之后，系統(tǒng)顯示能力基本也被確定，系統(tǒng)顯示能力的擴展受到了限制。字符型液晶顯示屏已經(jīng)成為了單片機應(yīng)用設(shè)計中最常用的信息顯示器件之一。對比考慮各器件性能、特點、使用難易度、成本等因素，選擇適合本產(chǎn)品指標的元器件。其中包括單片機、復(fù)位電路、溫度檢測、濕度檢測、鍵盤及顯示、報警電路、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進行濕度測量的。(1)絕對濕度：絕對濕度定義為在每立方米濕空氣中，在標準狀態(tài)下所含水蒸汽的質(zhì)量，以字符ρ表示，單位?？諝庵兴魵夥謮毫Π聪铝泄接嬎悖? （）式中：為濕球溫度時飽和水蒸汽壓力；為干球溫度(℃)；為濕球溫度(℃)；P為大氣壓力(mb)；A是與風速v有關(guān)，通常按下列公式計算： （）可知，相對濕度為干球溫度、濕球溫度、風速、大氣壓力的函數(shù)，當大氣壓力變化不大時，對給定的檢測條件V不變，那么只要測得t ，t 即可得相對濕度[2]。但是這類傳感器長期穩(wěn)定性差，且難以實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，所以應(yīng)用較少。當相對濕度增加時，吸附量也增加，吸附水就成為導(dǎo)電通道，高分子電解質(zhì)的正負離子主要起到載流子作用，另外，由吸附水自身離解出的質(zhì)子、水和氫離子也起電荷載流子作用，使高分子濕敏電阻的電阻值下降。 0~+60℃阻抗特性圖3. CHR01濕敏元件應(yīng)用電路在實際工作環(huán)境中，溫度不是一個恒值，隨著環(huán)境的變化而變化，變化的范圍很寬。另外，一切電阻式濕度傳感器都必須使用交流電源，否則性能會劣化甚至失效。另外，濕敏膜在高頻下也會產(chǎn)生集膚效應(yīng)，阻值發(fā)生變化，影響到測濕靈敏度和準確性。 濕度傳感器模塊電路在濕度檢測電路中，以5V交流電作為濕敏電阻的工作電壓。當電容C上的電壓略微超過時，RS觸發(fā)器置 0，使輸出電壓從原來的高電平翻轉(zhuǎn)到低電平，即，導(dǎo)通飽和，此時電容C通過和放電。求得電容C的充電時間和放電時間各為 （） （）因此，振蕩周期 （）通過頻率值轉(zhuǎn)換為所對應(yīng)的濕度值，就得到了所測的濕度值。本系統(tǒng)中，選擇STC89C52單片機為該系統(tǒng)的總控芯片，STC89C52單片機可把由溫度、濕度檢測電路檢測出的信號數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃ED顯示模塊，實現(xiàn)溫度、濕度的顯示；通過鍵盤設(shè)定溫濕度報警值，超過溫度、濕度上下限由蜂鳴器實現(xiàn)溫度、濕度的報警。主要包含中央處理器（CPU）、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線，8051系列單片機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框架示意圖。數(shù)據(jù)存儲器(RAM)：數(shù)據(jù)存取器（RAM）可存放讀寫的數(shù)據(jù)，運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 定時/計數(shù)器：定時/計數(shù)器用于硬件的定時或計數(shù)。全雙工串行口：全雙工串行口主要用于與其他設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送。：8051系列單片機采用40Pin封裝的雙列直接DIP結(jié)構(gòu)，它們的引腳配置如圖32所示，40個引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時鐘線兩根，4組8位共32個I/O口，中斷口線與P3口線復(fù)用。當P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣