【正文】 一般比濕敏電阻要低一些。濕敏電阻的種類很多，例如金屬氧化特濕敏電阻、硅濕敏電阻、陶瓷濕敏電阻等。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度 /溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。 濕度傳感器 濕度傳感器產品及濕度測量屬于 90年代興起的行業(yè)。例如， DS1629 型單線智能溫度傳感器增加了實時日歷時 鐘（ RTC），使其功能更加完善。智能溫 度傳感器內部都包含溫度傳感器、 A/D 轉換器、信號處理器、存儲器（或寄存器）和接口電路。它是目前在國內外應用最為普遍的一種集成傳感器，典型產品有 AD590、 AD59TMP1 LM135 等。 ：用于智能化溫度測控系統(tǒng)、工業(yè)過程控制、現(xiàn)場可編程溫度控制系統(tǒng)、環(huán)基于單片機的溫濕度采集器的設計 5 境溫度監(jiān)測及報警系統(tǒng)、中央空調、風扇溫控電路、微處理器及微機系統(tǒng)的過熱保護裝置、現(xiàn)代辦公設備、電信設備、服務器中的溫度測控系統(tǒng)、電池充電器的過熱保護電路、音頻功率放大器的過熱保護電路及家用電器。絕對濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質量，一 般其單位是克 /立方米，絕對濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度；相對濕度是絕對濕度與最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。 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。并且隨著我們生活水平的提高，人們對自己的生存環(huán)境越來越關注，每天的溫度和濕度成了人們關注的話題，所以對溫度、濕度的檢測及控制就非常有必要了。 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。 集成溫度傳感器的主要應用有以下 3 個方面： ：可以構成數(shù)字溫度計、溫度變送器、溫度巡回 檢測儀、智能化溫度檢測系統(tǒng)及網絡化測溫系統(tǒng)。模擬集成溫度傳感器的主要特點是功能單一（僅測量溫度）、測溫誤差小、價格低、響應速度快、傳輸距離遠、體積小、微功耗等，適合遠距離測溫、控溫，不需要進行非線性校準，外圍電路簡單。目前，國際上已開發(fā)出多種智能溫度傳感器系列產品。 新型智能溫度傳感器的測試功能也在不斷增強。智能溫度傳感器的總線技術也實現(xiàn)了標準化、規(guī)范化，所采用的總線主要有單線總線、 I2C 總線、 SMBus 總線和 SPI 總線。 近年來，國內外在濕度傳感器研發(fā)領域取得了長足進步。濕敏電阻的特點是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測量濕度。當環(huán)境濕度發(fā)生改變時，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。其主要特點是采用恒壓供電，內置放大電路，能輸出與相對濕度呈比例關系的伏特級電壓信號，響應速度快，重復性好，抗污染能力強。 (3)頻率 /溫度輸出式集成濕度傳感器；典型產品為 HTF3223 型。出廠前，每只傳感器都在溫度室中做過精密標準，標準系數(shù)被編成相應的程序存入校準存儲器中，在測量過程中可對相對濕度進行自動校準。測量溫度的范圍是 40℃ ~ ℃ ，分辨力為 ℃ 。并將采集來的信基于單片機的溫濕度采集器的設計 8 息通過液晶屏顯示清晰的呈現(xiàn)給用戶，如果采集的信息超出了預設范圍，閃爍燈和蜂鳴器都將給出報警示意用戶，以便做出及時決定。濕度檢測范圍為 20％ ~90％ RH，其檢測精度為177。 濕度檢測范圍為 20％ ~90％ RH，其檢測精度為177。對于測量系統(tǒng)而言，如何準確獲得被測信號是其核心任務；而對測控系統(tǒng)來講，對被控對象狀態(tài)的測試和對控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。 ℃，測量分辨率為 ℃，電源電壓范圍從 ~5V 。它具有體積小、接口方便、傳輸距離遠等特點，內含寄生電源。 5%，工作溫度范圍為 0~+85℃，最高使用溫度 120℃，阻抗在 60%RH（ 25℃）時為 30（ 21~） KΩ。在 8 位單片機中又以 MCS－ 51 系列單片機及其兼容機所占的份額最大。 STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 基于單片機的溫濕度采集器的設計 11 輸出顯示設備的介紹與分析 電子設計中常用的輸出顯示設 備有兩種：數(shù)碼管和 LCD。外圍驅動電路設計比較簡單，顯示能力的擴展將不會涉及到硬件電路的修改，可擴展性很強。各檢測單元能獨立完成各自功能，并根據(jù)主控機的指令對溫濕度進行實時采集。 (1)信號采集 由溫度傳感器模塊和濕度傳感器模塊組成； (2)信號分析 由單片機 STC89C52 組成； 設定模塊 串口模塊 溫度傳感器模塊 濕度傳感器模塊 單片機 STC89C52 液晶模塊 繼電器模塊 提醒模塊 基于單片機的溫濕度采集器的設計 13 (3)信號處理 由液晶顯示模塊、繼電器模塊和蜂鳴器模塊組成。 64 位 ROM 和單線端口 圖 DS18B20 方框圖 DS18B20 依靠一個單線端口通訊。若指令成功地使DS18B20 完成溫度測量，數(shù)據(jù)存儲在 DS18B20 的存儲器。 DS18B20 工作原理 DS18B20的測溫原理如圖 ，圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產生固定頻率的脈沖信號送給計數(shù)器 1。 斜坡累加器 預置 比較 低溫度系數(shù)振蕩器 計數(shù)器 預置 =0 溫度寄存器 高溫度系數(shù)振蕩器 計數(shù)器 =0 基于單片機的溫濕度采集器的設計 15 圖 原理圖 濕度傳感器 濕敏元件簡介 電阻型濕度傳感器可分為兩類：電子導電型和離子導電型。離子導電型濕度傳感器，它是高分子濕敏膜吸濕后，在水分子作用下，離子相互作用減弱，遷移率增加；同時吸附的水分子電離使離子載體增多，膜電導隨濕度增加而增加，由電導的變化可測知環(huán)境濕度。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。濕敏元件的濕度溫度系數(shù)就是表示器件的感濕特性曲線隨環(huán)境溫度而變化的特性參數(shù)。交流電基于單片機的溫濕度采集器的設計 16 源的頻率選擇是，在不產生正 、負離子定向積累情況下盡可能低一些。響應時間越短，表明濕敏元件的吸濕過程和脫濕過程越快，濕滯回差越小，濕敏元件的性能越好。根據(jù)實現(xiàn)系統(tǒng)功能需要的單片機硬件資源，在性能指標滿足的情況下，該系統(tǒng)的單片機型號選擇 8051 系列的 STC89C52 芯片。本設計是利用 8051 的串行口實現(xiàn)鍵盤 /顯示器接口。 第 6 腳： E(或 EN)端為使能 (enable)端。 基于單片機的溫濕度采集器的設計 18 圖 LCD 顯示模塊 報警模塊 在微型計算機控制系統(tǒng)中，為了安全生產，對于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設有緊急狀態(tài)報警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅動電流，可 以使用 TTL 系列集成電路 7406 或 7407 低電平驅動，也可以用一個晶體三極管驅動。故在電路中起著自動調節(jié)、安全保護、轉換電路等作用。 sbit LED_2=P1^2。 void display(unsigned char d1,unsigned char d2,unsigned char d3,unsigned char d4)。 int get_temp_1(void)。 /*=====09=====AG=====*/ uchar a[16]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0x86,0x8e,0x82}。 unsigned char idata TMP。 unsigned int TemH,TemL。 //reset wr_ds18_1(0xcc)。 wr_ds18_1(0xcc)。k11000。 wr_ds18_1(0xbe)。=0x00ff。 } } /***************延時程序，單位 us,大于 10us*************/ void time_delay(unsigned char time) { time=time10。 DQ1=0。 return。 } void read_ROM(void) { int n。 for(n=0。 bit dat。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 return dat。i++) { j=tmrbit_1()。 unsigned char idata j。j++) { testb=dat amp。 _nop_()。 } else { DQ1=0。 _nop_()。 ds_reset_1()。 while(BUSY1)。 wr_ds18_1(0xbe)。 /*若 b 為 1 則為負溫 */ i=(i4)。0x0f)。 b=b4。 } EA=1。 EA=0。 基于單片機的溫濕度采集器的設計 27 wr_ds18_1(0x44)。 wr_ds18_1(0xcc)。 i=b。 a=(aamp。 a=~a。 m=a。 m=(mamp。 return(TMP_d)。i++)。 LED_0=1。 LED_1=1。 LED_2=1。 LED_3=1。在沒有外 部控制信息輸入的情況下，系統(tǒng)自動采集溫濕度傳感器數(shù)據(jù)，最后產生的數(shù)據(jù)在 LCD顯示器上顯示和蜂鳴器報警。 多諧振蕩器只有兩個暫穩(wěn)態(tài)。 使用過程中首先對液晶顯示模塊進行初始化，設置其顯示方式等，然后給出要寫入數(shù)據(jù)的寄存器地址（即要顯示的首地址），指定字符顯示位置，最后發(fā)送要顯示的數(shù)據(jù)到相應的數(shù)據(jù)寄存器即可。利用單片機 C 語言完成了系統(tǒng)軟件的設計。 4. 在本設計的基礎上皆有繼電器模塊，可以外接調溫調濕電器，把功能擴展延伸為實現(xiàn)對環(huán)境溫濕度的控制。還需要在智能化方面加以改進。主控機與從機之間也能夠相互聯(lián)系、相互協(xié)調，從而達到系統(tǒng)整體統(tǒng)一、和諧的效果。