【正文】 以及LED顯示技術(shù)，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的測量環(huán)境中的溫度和相對濕度。 溫濕度檢測儀的主要性能指標(biāo)及其工作原理167。10%；7. 工作環(huán)境溫度≤60℃ ，工作環(huán)境濕度≤90%；167。 溫濕度檢測儀的硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)方案該檢測儀采用STC12C5410AD單片機(jī)為核心，整個(gè)硬件系統(tǒng)分為以下幾個(gè)部件，具體如圖11所示：圖11 硬件電路框圖溫度檢測電路由半導(dǎo)體集成傳感器AD590和電阻構(gòu)成，AD590輸出電流通過電阻進(jìn)入模擬地，產(chǎn)生相應(yīng)的電阻電壓。RS232接口電路與PC機(jī)的串行口聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)下載程序等通訊功能。溫度檢測模塊主要是完成測溫電路所得電壓與實(shí)際溫度的轉(zhuǎn)換，和對溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示；相對濕度檢測模塊除了要實(shí)現(xiàn)對濕度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 、顯示外，還要對濕度信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償和線性化處理。167。STC12C5410AD 單片機(jī)采用增強(qiáng)型 8051 CPU，1T，單時(shí)鐘/ 機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051的高速單片機(jī)。C1和C2是30pf。SW1按下時(shí)是按鍵手動(dòng)復(fù)位電路，RST端通過R1與VCC電源接通，通過電阻的分壓就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。167。即－273℃時(shí)AD590的輸出電流為0μA，0℃時(shí)輸出約為273μA。 167。%RH）；具有極好的線性輸出等特性。3℅RH，分辨力 ℅RH，使得相對濕度傳感器THS11的測量范圍大，長期穩(wěn)定性好，響應(yīng)時(shí)間短，溫度系數(shù)低，線性度較好，體積小。本設(shè)計(jì)中采用五個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行靜態(tài)顯示，所以要用五個(gè)74HC164分別控制五個(gè)數(shù)碼管的顯示和選通，前一個(gè)74HC164的QH與后一個(gè)74HC164的輸入端相連，74HC164的輸出端QA~QH通過電阻連到數(shù)碼管上，控制數(shù)碼管選通的信號(hào)為P1。74HC164的CLEAR端都始終接高電平，74HC164的A、。其中的共陽極接法在設(shè)計(jì)中得以應(yīng)用，單片機(jī)信號(hào)通過移位寄存器74HC164輸出，經(jīng)過八個(gè)電阻在LED數(shù)碼管上顯示出來。第2章 溫濕度檢測儀的軟件設(shè)計(jì)167。主程序初始化的具體內(nèi)容包括：時(shí)間中斷的初始化、外部中斷源的初始化、單片機(jī)I/O口初始化、RAM初始化、LED初始化、對各個(gè)子程序的調(diào)用，然后對溫度和濕度進(jìn)行檢測并將結(jié)果顯示在LED上。 溫度檢測模塊程序設(shè)計(jì)該檢測儀的溫度檢測部分使用的AD590是一種由所在環(huán)境溫度決定的恒流輸出器件，其輸出特性為：I=KtAD590輸出電流信號(hào)經(jīng)電阻R轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，其電壓為：VR = KtR15)。為保證校準(zhǔn)精度，環(huán)境溫度應(yīng)在25℃左右變化，并且變化的范圍盡可能大一些。只需按照手冊中所說明的ADC的用法即可完成AD轉(zhuǎn)換功能。如果舍棄ADC_LOW2 的低2 位,只用ADC_DATA 寄存器的8 位,則A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果為8 位精度。上電復(fù)位后P1 口為弱上拉型I/O 口，用戶可以通過軟件設(shè)置將8 路中的任何一路設(shè)置為A/D 轉(zhuǎn)換，不需作為A/D 使用的口可繼續(xù)作為I/O 口使用。 本設(shè)計(jì)中為了使編程盡量簡潔所選取的阻值非常特殊：AD590變化的電流通過這個(gè)特定阻值的電阻時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)變化的電壓，這個(gè)電壓變化一個(gè)毫安對應(yīng)溫度變化一度，這樣大大化簡了程序中對的溫度的算法。圖32溫度檢測模塊程序流程圖溫度檢測模塊程序流程如圖32，該模塊程序最后將計(jì)算得到的溫度值送入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并調(diào)用LED顯示程序?qū)h(huán)境溫度顯示出來，然后返回主程序繼續(xù)下面的操作。實(shí)驗(yàn)得出振蕩電路的輸出頻率（f）與環(huán)境溫度（T）的關(guān)系曲線，如圖33所示：圖33 振蕩頻率f與溫度T的關(guān)系曲線由上圖可知，在環(huán)境相對濕度不變的條件下，溫度和振蕩頻率呈近似的線性關(guān)系，所以忽略非線性誤差不影響測量的精度。研究表明，相對濕度為X%RH時(shí)振蕩頻率的溫度補(bǔ)償系數(shù)（ΔfRHX）與相對濕度為0%RH時(shí)振蕩頻率的溫度補(bǔ)償系數(shù)（Δf RH0）具有如下關(guān)系：ΔfRHX=Δf RH0表31 在25℃環(huán)境溫度時(shí)相對濕度（RH）與振蕩頻率（f）的關(guān)系顯然，振蕩頻率受環(huán)境濕度的影響比較大。2. 程序設(shè)計(jì)方案經(jīng)過以上分析可知，濕度檢測模塊程序需要完成將來自傳感電路的濕度頻率f轉(zhuǎn)換為相對濕度的工作。具體方案如圖35。綜合上述兩種方法，本設(shè)計(jì)中選用第二鐘方法，因?yàn)槎〞r(shí)器還得用到鍵盤掃描中去，為了避免沖突選用第二中方法。(fRH/ f RH0)線性化處理： 首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的相對濕度與振蕩頻率關(guān)系曲線，將測量范圍內(nèi)的濕度RH劃分為N等份，每份為△RH，每個(gè)濕度分隔點(diǎn)對應(yīng)的頻率值設(shè)為fn。生成頻率表之后就可以進(jìn)行線性化處理了。接下來就要對比較次數(shù)n賦初值(n=0),根據(jù)變量n去STC12C5410AD的ROM中的頻率表中取出頻率值f0，然后將溫度補(bǔ)償過振蕩頻率f與從表中取得的表頻率f0作減法運(yùn)算，并檢查相減結(jié)果是否大于0。圖36線性化處理程序流程圖這里需要說明的是，f與f0的比較是非常必要的。當(dāng)f落在f1之前時(shí)，檢測儀會(huì)由于沒有合適比較對象而出錯(cuò)。 鍵盤掃描和LED顯示模塊程序設(shè)計(jì)167。具體是用單片機(jī)的一個(gè)I/O口連接到該芯片的時(shí)鐘輸入端，作為該芯片的工作時(shí)鐘，用另一根數(shù)據(jù)接到74HC164的數(shù)據(jù)端口A、B兩端。本設(shè)計(jì)用的鍵盤是18矩陣式鍵盤，在鍵盤掃描之前，先在鍵盤的行線上輸出一個(gè)1，再在74HC164是輸出8個(gè)0，然后再讀入行線到單片機(jī)，如果行線是1，則表示沒有鍵按下，就返回到鍵盤掃描狀態(tài)重新掃描，反之如果行線為0，則有鍵按下。 LED顯示部分程序設(shè)計(jì)1. LED顯示器應(yīng)用程序設(shè)計(jì)總體方案(1).LED的動(dòng)態(tài)顯示LED的動(dòng)態(tài)顯示是利用人眼的視力暫留效果來設(shè)計(jì)的，就是在LED上面連續(xù)送出要顯示的內(nèi)容，當(dāng)每秒掃描顯示的次數(shù)達(dá)到一定的次數(shù)后，人眼就可以認(rèn)為是連續(xù)顯示的，此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約I/O口，電路連接簡單，但相應(yīng)的也造成了軟件開支過大，因?yàn)樾枰粩嗟倪M(jìn)行定時(shí)掃描或中斷掃描等。此外，本設(shè)計(jì)采用5位LED的顯示，分別各用一個(gè)74HC164連接一個(gè)LED數(shù)碼管顯示器，并且從低位到高位把每個(gè)74HC164接連起來，利用它的移位功能來實(shí)現(xiàn)LED的一幀數(shù)據(jù)的顯示。DISPLAY: LJMP JIANZHISAOMIAO: /*將要待顯示的數(shù)送到74HC164中并通過數(shù)碼管顯示 MOV A,R1 MOV R2,08HXS: JB ,XS1 CLR AJMP CLKXS1: SETB CLK: CLR NOP SETB RR A DJNZ R2,XSRETJIANZHI: MOV R1,0EEH /*0的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,028H /*1的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,0CDH /*2的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,06DH /*3的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,02BH /*4的BCD碼 LCALL SAOMIAO 以上是顯示部分的子程序，通過給R1送入不同的數(shù)值就可以在LED上把送入的數(shù)字顯示出來，這種模塊化的程序設(shè)計(jì)思想十分重要，任何一個(gè)大的程序都是由各個(gè)小程序相互調(diào)用來完成的。該檢測儀在濕度的線性化上用的時(shí)間可能會(huì)稍長一些。軟件設(shè)計(jì)中面臨的主要問題是環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)的采集方法，相對濕度的溫度補(bǔ)償和線性化處理。參考文獻(xiàn)[1] ,1989[2] [J] . 上海: 自動(dòng)化儀表第　2003,24(3):2427 [3] 謝光忠、蔣亞東等. 2000,19(4):2933[4] :機(jī)械工業(yè)出版社,1993[5] 、系統(tǒng)配置與接口技術(shù).[6] 陳寶江,翟涌,.[7] 喻評，：化學(xué)工業(yè)出版社，2006[8] ：北京航空航天大學(xué)出版社。C in176。F increments? Temperature is read as a 9–bit digital value.? Converts temperature to digital word in 200 ms (typ.)? User–definable, nonvolatile temperature alarm settings? Alarm search mand identifies and addressesdevices whose temperature is outside of programmedlimits (temperature alarm condition)? Applications include thermostatic controls, industrialsystems, consumer products, thermometers, or anythermally sensitive systemDESCRIPTIONThe DS1820 Digital Thermometer provides 9–bit temperature readings which indicate the temperature of the device. Information is sent to/from the DS1820 over a 1–Wire interface, so that only one wire (and ground) needs to be connected from a central microprocessor to a DS1820. Power for reading, writing, and performing temperature conversions can be derived from the data line itself with no need for an external power source. Because each DS1820 contains a unique silicon serial number, multiple DS1820s can exist on the same 1–Wire bus. This allows for placing temperature sensors in many different where this feature is useful include HVAC environmental controls, sensing temperatures inside buildings, equipment or machinery, and in process monitoring and control.DETAILED PIN DESCRIPTIONOVERVIEWThe block diagram of Figure 1 shows the major ponentsof the DS1820. The DS1820 has three main data ponents: 1) 64–bit lasered ROM, 2) temperature and sensor, 3) nonvolatile temperature alarm triggers TH and TL. The device derives its power from the 1–Wire munication line by storing energy on an internal capacitor during periods of time when the signal line is high and continues to operate off this power source during the low times of the 1–Wire line until it returns high to replenish the parasite (capacitor) supply. As an alternative, the DS1820 may also be powered from an external 5 volts supply. Communication to the DS1820 is via a 1–Wire port. With the 1–Wire port, the memory and control functions will not be available before the ROM function protocol has been established. The master must first provide one of five ROM function mands: 1) Read ROM, 2) Match ROM, 3) Search ROM, 4) Skip ROM, or 5) Alarm Search. These mands operate on the 64–bit lasered ROM portion of each device and can single out a specific device if many are present on the 1–Wire line a