【正文】 溫度檢測(cè)范圍 ： 30℃+150 ℃測(cè)量精度 ： ℃?濕度檢測(cè)范圍 ： 10%100%RH檢測(cè)精度 ： 2%RH顯示方式 ： 溫度：四位顯示 濕度：四位顯示報(bào)警方式 ： 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警第 2 章 方案的比較和論證當(dāng)將單片機(jī)用作測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測(cè)信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。 溫度傳感器的選擇熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測(cè)溫元件。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場(chǎng)影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。銅電阻的溫度系數(shù)比鉑電阻大，價(jià)格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質(zhì)中使用穩(wěn)定性差?！?。作為電流輸出型傳感器的一個(gè)特點(diǎn)是，和電壓輸出型相比，它有很強(qiáng)的抗外界干擾能力。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(jìn)行濕度測(cè)量的。 采用 HS1100/HS1101濕度傳感器HS1100/HS1101 電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增大而增大。可見精度是較高的。信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路采樣 /保持器采樣 /保持器采樣 /保持器A / D 轉(zhuǎn)換器A / D 轉(zhuǎn)換器A / D 轉(zhuǎn)換器接口接口接口C P U圖 21多路并行模擬量輸入通道這種結(jié)構(gòu)的模擬量通道特點(diǎn)為：（1）可以根據(jù)各輸入量測(cè)量的要求選擇不同性能檔次的器件。 信號(hào)采集：由 AD590、HS1100 及多路開關(guān) CD4051 組成； 信號(hào)分析：由 A/D 轉(zhuǎn)換器 MC1443單片機(jī) 8031 基本系統(tǒng)組成； 信號(hào)處理：由串行口 LED 顯示器和報(bào)警系統(tǒng)等組成 信號(hào)采集 溫度傳感器集成溫度傳感器 AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的集成兩端感溫電流源。01A D 5 9 0 +A. ...圖 32 集成溫度傳感器的電路流過器件的電流（μA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即：I T/T=1μA /K 式中：I T—— 流過器件（AD590）的電流，單位 μA。電源電壓可在 4V6V 范圍變化，電流 IT變化1μA，相當(dāng)于溫度變化 1K。AD590 共有 I、J、K、L、M 五檔，其中 M 檔精度最高，在55℃～+150℃范圍內(nèi)，非線形誤差177。圖 33 AD590內(nèi)部核心電路圖 33 是利用 ΔU BE特性的集成 PN 結(jié)傳感器的感溫部分核心電路。由于利用了恒流特性，所以輸出信號(hào)不受電源電壓和導(dǎo)線電阻的影響。TT8，T10 為對(duì)稱的 Wilson 電路，用來提高阻抗。T1～T4 是為熱效應(yīng)而設(shè)計(jì)的連接防式?！　9 和 T11 的發(fā)射結(jié)電壓互相反極性串聯(lián)后加在電阻 R5 和 R6 上，因此可以寫出： ΔU BE＝（R 6－2 R 5）I／3　　R6 上只有 T9 的發(fā)射極電流，而 R5 上除了來自 T10 的發(fā)射極電流外，還有來自T11 的發(fā)射極電流，所以 R5 上的壓降是 R5 的 2／3。因?yàn)榱鬟^ AD590 的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻 R1和電位器 R2的電阻之和為 1kΩ 時(shí)，輸出電壓 V0隨溫度的變化為 1mV/K。調(diào)整方法如下：在 0℃時(shí)調(diào)整 R2，使輸出 V0=0，然后在 100℃時(shí)調(diào)整 R4使 V0=100mV。冰水混合物是 0℃環(huán)境，沸水為 100℃環(huán)境。（1）特點(diǎn)不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過程等。2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃。頻率輸出的 555 測(cè)量振蕩電路如圖 38 所示。圖 38 頻率輸出的 555振蕩電路該振蕩電路兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)的交替過程如下：首先電源 Vs 通過 RR2 向 C 充電，經(jīng)t 充電時(shí)間后，Uc 達(dá)到芯片內(nèi)比較器的高觸發(fā)電平，約 ，此時(shí)輸出引腳 3 端由高電平突降為低電平，然后通過 R2 放電，經(jīng) t 放電時(shí)間后，Uc 下降到比較器的低觸發(fā)電平，約 此時(shí)輸出，此時(shí)輸出引腳 3 端又由低電平突降為高電平，如此翻來覆去，形成方波輸出。反之，當(dāng)模擬信號(hào)有公共輸出端輸入時(shí) ，作為信號(hào)分離器，實(shí)現(xiàn)了 1 線到 n 線的分離功能。該芯片由DTL/TTLCOMS 電平轉(zhuǎn)換器，帶有禁止端的 8 選 1 譯碼器輸入，分別加上控制的 8 個(gè)COMS 模擬開關(guān) TG 組成 [16]。A、B、C（19）：地址引腳INH（6）：禁止輸入引腳。CD4051 作為 8 選 1 功能時(shí)，若 A、B、C 均為邏輯“0” （INH=0） ，則地址碼 00013經(jīng)譯碼后使輸出端 OUT/IN 和通道 0 接通。目前，國內(nèi)外雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器集成電路芯片很多，大部分是用于數(shù)字測(cè)量儀器上。MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器的被轉(zhuǎn)換電壓量程為 或 。VAG： 模擬地端。C1：積分電容輸入端。CLKI、 CLKO ： 外界振蕩器時(shí)鐘調(diào)節(jié)電阻 Rc，Rc 一般取 470 K?左右。位選通控制線DS4DS1： 選擇個(gè)、十、百、千位，正脈沖有效。其中 Q0 為最低位，Q3 為最高位。因此，MCS51 單片機(jī)只能通過并行 I/O 接口或擴(kuò)展 I/O接口與其相連。 CPU 由運(yùn)算器和控制邏輯構(gòu)成。除此之外，還可以在片外擴(kuò)展 RAM 和 ROM，并且和有 64KB 的尋址范圍。P0口雙向 I/O 口，用于分時(shí)傳送低 8 位地址和 8 位數(shù)據(jù)信號(hào)；PPP3 口均為準(zhǔn)雙向I/O 口；其中 P2 口還用于傳送高 8 位地址信號(hào)；P3 口每一引腳還具有特殊功能（圖 317） ，用于特殊信號(hào)的輸入輸出和控制信號(hào)。圖 316 AT89S51的時(shí)鐘電路表 35 P3口引腳的特殊功能引腳號(hào) 第二功能 RXD(串行輸入) TXD(串行輸出) INT0(外部中斷 0) INT0(外部中斷 0) T0(定時(shí)器 0 外部輸入) T1(定時(shí)器 1 外部輸入) WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通) RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)中斷系統(tǒng)允許接受 5 個(gè)獨(dú)立的中斷源，即兩個(gè)外部中斷，兩個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷以及一個(gè)串行口中斷。P2 口（21—28）：準(zhǔn)雙向口，既可作地址總線口輸出地址高 8 位，也可作普通 I/O 口用。公式fALE=1/6fOSC ,也可作系統(tǒng)中其它芯片的時(shí)鐘源。第二功能是 VPD，即備用電源輸入端。 ~PSEN（29）：片外程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)，低電平有效。 根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電后，保持 RST一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻 R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如圖 (318a)中所示。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵 K 后松開，也能使 RST 為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。 顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。這種靜態(tài)顯示方式亮度大，很容易作到顯示不閃爍。本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。當(dāng) 輸出高電平“1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V 電壓而鳴叫；當(dāng) 輸出低電平“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。這里所需要注意的是標(biāo)度變換，下面簡單的介紹一下標(biāo)度變換：標(biāo)度變換：目的是要把實(shí)際采樣的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成 BCD 形式的溫度值，然后存放到顯示緩沖區(qū) 34H3BH。START：ANL P1，00H；顯示 00 JB ，$ ；T0=0？有鍵按下？CALL DELAY1 ；消除抖動(dòng) JNB ，$；T0=1？放下？ MOV R0 ，00；計(jì)溫指針初值L1： MOV A ， R0 ；計(jì)溫指針載入 ACC MOV P1 ， A ；輸出至 P1 顯示 MOV R5 ， 10 ；延時(shí) 1 秒 A1：MOV R6 ， 200 。INC A 。 L2：CALL DELAY1 ；第 2 次按消除抖動(dòng) JB ，L3 ；放開了沒？是則跳至 L3 停止 JMP L2 。DJNZ R6 ，D2 。MOV R0 , A 。MOV 30H ，A ；上限溫度存入 30H DELAY1：MOV R6 ，60 ；30 毫秒 D3：MOV R7 ， 248 。CHANGE：MOV B ，5。D4：RRC A 。JC TDOWN ；C=0 取入值較大，表示溫度上升，C=1 表示下降 TUP：MOV A， 33H ；將現(xiàn)在溫度值存入 A CLR C 。SUBB A ，31H ；與下限溫度作比較 JNC LOOP ； C=1 時(shí)表示比下限小，須加熱， C=0 表示比下限大 CLR ；令 動(dòng)作 LOOP：MOV 32H ，33H 。END}參考文獻(xiàn)[1] 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