【正文】 2 單片機的 HS1101 傳感器濕度測控系統(tǒng)，整個電路主要由幾個部分組成：單片機電路，傳感器數(shù)據(jù)采集電路 ， 數(shù)碼管顯示電路，晶振與復(fù)位電路，蜂鳴器 報警電路， 鍵盤 電路等 。 本設(shè)計由于時間倉促，準備 材料不足的情況下，所設(shè)計的系統(tǒng)有著不少不足之處。 通過這次課程設(shè)計之后，一定把以前所學(xué)過的知識重新溫故。在此，我向各位老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 31 。 HUMIREL， 20xx [6] 張萍、黃增雙，基于 555 定時器的數(shù)字化測濕方法的研究，自動化技術(shù)與應(yīng)用， 26（ 09）： 106107， 20xx [7] 高吉祥等 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實驗與課程設(shè)計 [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [8] Components Industries20xx[M]． 1~10,78~79. [9] Analog Devices Lnc AD590 . Analog Dviceslnc1997[M]． 1~12. [10] Kaminsky, , Feature: Developing a MultipleInstructonStream SingleChip [M]． 12(12) : 66~76. [11] Carley, James A. Bain, Gary K. Fedder. Singlechip puters with microelectromechanical systemsbased magic [J].20xx． 5:87. 基于 單片機的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 30 致 謝 衷心的感謝電子信息科學(xué)與技術(shù) 專業(yè)各位老師，在大學(xué)學(xué)習(xí)期間，給予了我極大地鼓勵和幫助，在學(xué)習(xí)上給予了我嚴謹、耐心的指導(dǎo)，在生活上給與了我親切、熱情的關(guān)懷。還有就是 在設(shè)計過程中曾經(jīng)由于模塊 設(shè)計缺陷，誤將 AD0809 轉(zhuǎn)換器設(shè)計到了電路中，但是在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換器的不必要性，故又將轉(zhuǎn)換器拆除，完成了設(shè)計要求。通過按鍵電路設(shè)置報警閥值，可以在超過設(shè)定值的時候完成蜂鳴器報警。 圖 電路板測量實時濕度 調(diào)試過程中， 設(shè)置報警閥值 ，將閥值設(shè)置為 30%，然后對著傳感器加濕空氣，是濕度達到 33%，蜂鳴器產(chǎn)生警報。如圖 。首先從基于 單片機的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 25 菜但的 “ 工程 ” 中 “ 新建工程 ” ，建立將要做的工程項目 [11]。之后運行 同 目錄中的 Keil uv2 漢化安裝 .exe 安裝漢化程序 [10]。 軟件調(diào)試軟件 Keil軟件 Keil uVision2 是目前使用廣泛的單片機開發(fā)軟件，它集成了源程序編輯和程序調(diào)試于一體，支持匯編、 C、 PL/M語言 。 點狀柵格（ The Dot Grid）與捕捉到柵格（ Snapping to a Grid）。為了方便作圖坐標系統(tǒng)（ COORDINATE SYSTEM）。 圖 Proteus ISIS 的工作界面 操作流程： 基于 單片機的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 24 1．雙擊桌面上的 ISIS 6 Professional 圖標或者單擊屏幕左下方的 ”開始 ”→ ”程序 ”→ ”Proteus 6 Professional” → ”ISIS 6 Professional”。在硬件仿真系統(tǒng)中具有全速、單步、設(shè)置斷點等調(diào)試功能，同時可以觀察各個變量、寄存器等的當(dāng)前狀態(tài)，因此在該軟件仿真系統(tǒng)中，也必須具有這些功能；同時支持第三方的軟件編譯和調(diào)試環(huán)境，如 Keil C51 uVision2 等軟件。具有模擬電路仿真、數(shù)字電路仿真、單片機及其外圍電路組成的系統(tǒng)的仿真、RS232 動態(tài)仿真、 I2C 調(diào)試器、 SPI 調(diào)試器、鍵盤和 LCD 系統(tǒng)仿真的功能；有各種虛擬儀器，如示波器、邏輯分析儀、信號發(fā)生器等。由于這里采用的是 Texas Instruments 生產(chǎn)的 NE555，所以根據(jù)微調(diào) R4 和 R3 取值分別為 909K 和 576K。例如： 口 用于蜂鳴器 外接； — 和P0 所有接口接 數(shù)碼管顯示器 等等。所以，在本系統(tǒng)設(shè)計中，考慮到目前只是計劃應(yīng)用于較小的機房中，監(jiān)測點不多，因此本文沒有對片內(nèi) RAM 進行擴展或是改換單片機的型號。 } 系統(tǒng)總電路 基于 AT89C52 單片機的 HS1101 傳感器濕度測控系統(tǒng)，主要由幾個部分組成：單片機電路，傳感器數(shù)據(jù)采集電路 ， 數(shù)碼管顯示電路，晶振與復(fù)位電路，蜂鳴器 報警電路， 鍵盤 電路等。 case 3:x=x10。else x=x+4000。break。break。 if(key2==0) { switch(set) 基于 單片機的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 21 {case 1:if(x/10004)x=x+1000。//去抖 if(key1==0) { set++。delay()。 LED4=0。 delay() 。LED2=1。 b[1]=c/100%10。 P0=LedData[b[0]]。 LED4=0。 delay() 。LED2=1。 b[1]=x/100%10。 圖 蜂鳴器報警系統(tǒng)電路圖 主要程序代碼如下： if(set!=0)//顯示調(diào)整報警值 {b[0]=x/1000。 sbit AE=P2^7。 sbit START=P3^3。 sbit LED3=P1^5。 sbit key2=P1^1。如圖 為數(shù)碼管顯示系統(tǒng)電路圖。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。 單片機 XTAL1（ 19 腳）和 XTAL2（ 18 腳）為振蕩器輸入輸出端口，外接 12MHz 晶振。 beep=0。 LED1=1。//開定時器 0 中斷 TR1=1。 //開總中斷 TMOD=0x21。y=d。 TL0=(6553650000)%256。 if(count==0) {count=20。i10。初始化變量后，開始不斷掃描 TH0， TH1。在計數(shù)電路中選用兩個端口實現(xiàn)計數(shù)功能，一個端口控制加數(shù)，另一個端口控制減計數(shù)，從而能夠更完善的實現(xiàn)頻率檢測功能。世面上的四位一體的數(shù)碼管一般都沒有 datasheet，所以掌握他們管腳的分布是很重要的一個環(huán)節(jié)。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的 COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控 顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。 基于 單片機的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 13 四位數(shù)碼管驅(qū)動方式 靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。能顯示 4個數(shù)碼管叫四位數(shù)碼管。 2 個讀寫中斷口線 2 個串行中斷 32 個雙向 I/O 口 AT89C52 有 PDIP、 PQFP/TQFP 及 PLCC 等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。此引腳為掉電保護后備電源之輸入引腳。當(dāng) EA=1 時， CPU從片內(nèi) ROM讀取指令； EA=0 時， CPU從片外 ROM讀取指令。它的頻率為振蕩頻率的1/6。 I/O 總線 —— （ P0 口）， （ P1 口）， (P2 口 )， （ P3 口） 為輸入 /輸出引線。掉電模式下，保存RAM 數(shù)據(jù)，時鐘振蕩停止，同時停止芯片內(nèi)其它功能。它結(jié)合了CMOS 的高速和高密度技術(shù)及 CMOS 的低功耗特征，它基于標準的 MCS51單片機體系結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)，屬于 89C51 增強型單片機版本，集成了時鐘輸出和向上或向下計數(shù)器等更多的功能，適合于類似馬達控制等應(yīng)用場合。 基于 單片機的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 10 單片機工作原理 MCS51 單片機 其所謂的單片機就是把中央處理器 CPU、存儲器 ROM/RAM、輸入輸出接口電路以及定時器 /計數(shù)器等部件制作在一塊集成電路芯片中，構(gòu)成一個完整的微型計算機――單片微型計算機。此時 555 定時器內(nèi)部的放電BJT 的基極電壓為“ 1” ， 放電 BJT 導(dǎo)通 ， 從而使電容 C1 通過 R3 和內(nèi)部放電BJT 進行放電 ， 當(dāng) C1 兩端電壓降低到 VCC /3 時 ， 定時器又翻轉(zhuǎn) ， 使輸出變?yōu)椤?1” ， 內(nèi)部放電 BJT 截止 ， VCC 又開始通過 R2 和 R3 對 C1 充電 ， 如此周而復(fù)始 ， 形成振蕩。 圖 測濕電路圖 把 HS1101 和 NE555 同時接入電路中的電路設(shè)計原理圖如圖 24 所示。在多諧振蕩器工作方式時，其輸出的脈沖占空比由兩個外接電阻和一個外接電容確定；在單穩(wěn)態(tài)工作方式時，其延時時間由一個外接電阻和一個外接電容確定，它可以延時數(shù)微秒到數(shù)小時。它有以下幾個顯著的特點： ，在標準環(huán)境下不需校正 ，包括波峰或水浸 HS1101 的簡單物照圖如圖 [5]。 相對濕度： 相對濕度是氣體的絕對濕度（ ρ v）與同一溫度下，水蒸汽已達到飽和的氣體的絕對濕度（ ρ W）之比，常用 %RH來表示。 對于任意輸入 x(t)所引起的響應(yīng) y(t)，可以利用兩個函數(shù)的卷積關(guān)系，即系統(tǒng)的響應(yīng) y(t)等于沖激響應(yīng)函數(shù) h(t)同激勵 x(t)的卷積，即 () 濕度傳感器工作原理 濕度及其表示方法 在自然界中，凡是有水和生物的地方，在其周圍的大氣里總是含有或多或少的水汽。為研究傳感器的動態(tài)特性，可建立其動態(tài)數(shù)學(xué)模型，用數(shù)學(xué)中的邏輯推理和運算方法，分拆傳感器在動態(tài)變化的輸入量作用下，輸出量如何隨時間改變。 其它的特性還有分辨力，傳感器能檢測到的最小輸入增量稱分辨力，在輸入零點附近的分辨力稱為閾值；零漂，傳感器在零輸入狀態(tài)下，輸出值的變化零漂，零漂可用相對誤差表示，也可用絕對誤差表示 。 遲滯的大小常用正反行程最大輸出差值 △ ymax 對滿量程輸出 yFS 的百分比來表示的 [4]。一般希望傳感器的靈敏度高，在滿量程范圍內(nèi)是恒定的，即傳感器的輸出－輸入特性為直線。 在使用非線性特性的傳感器時，如果非線性項的方次不高，在輸入量變化范圍不大條件下，可以用切線或割線等直線來近似地代表實際曲線的一段。衡量傳感器靜態(tài)特性的重要指標有線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性。 有些國家和有些科學(xué)領(lǐng)域，將傳感器稱為變換器、檢測器或探測器等。通過按鍵電路設(shè)置報警閥值，可以在超過設(shè)定值的時候完成蜂鳴器報警。 論文主要內(nèi)容 在科研、實驗生產(chǎn)、糧食儲備、軍火儲備還是植物生長、大學(xué)校園里面的實驗室元器件的保養(yǎng)，濕度的測量、傳輸和控制都跟其有著密不分的關(guān)系。智能濕度測控器也是在智能濕度傳感 器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。 模擬集成濕度傳感器測量 在 20 世紀 80 年代中，采用硅半導(dǎo)體集成工藝的集成濕度傳感器問世，它是將濕度傳感器集成在一個芯片上、可完成濕度測量及模擬信號輸出功能的專用 IC，它屬于最簡單的一種集成濕度傳感器。此類測量方法所使用的元件通常不能單獨完成測量任務(wù)，使用時還需要配上二次儀表，才能完成濕度測量及控制功能。 濕度測控的 現(xiàn)狀 與發(fā)展 人們研究濕度測量的歷史也算是久遠，濕度測控也更是隨著實驗信息技術(shù)的發(fā)展而不斷更新?lián)Q代。高濕容易使人體散熱量增加、容易使人體喪失熱 蒸發(fā)機能，導(dǎo)致熱疲勞。所以實驗室濕度測控有著廣闊和應(yīng)用發(fā)展空間。 無論是在科研、實驗生產(chǎn)、糧食儲備、軍火儲備還是植物生長、大學(xué)校園里面的實驗室元器件的保養(yǎng)，濕度的測量、傳輸和控 制都跟其有著密不分的關(guān)系。 third is a Micro Controller Unit to municate with the PC interface and software systems for circuit design. The design of the system is still in the theoretical stage,