【正文】 1, Date:20 Apr 2005 22～24[7] F. Winquist, C. KrantzRilcker, I. Lundstr246。隨著科學技術(shù)的發(fā)展、電子產(chǎn)品制造技術(shù)的提高、集成傳感技術(shù)的進步，濕度檢測技術(shù)也一定會取得突破性進展，到時候濕度的檢測也就會更準確，更有科學價值，也會真正的成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊粋€重要的參數(shù)。4軟件的設(shè)計及實現(xiàn) 程序設(shè)計及其流程圖 MAIN初始化開中斷設(shè)置查詢鍵盤是否壓下調(diào)用顯示程序中斷服務程序讀取A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果保存數(shù)據(jù)現(xiàn)場保護現(xiàn)場恢復返回（1）主程序流程圖（2）A/D轉(zhuǎn)換子程序流圖顯示子程序斷點保護寫緩沖單元及循環(huán)次數(shù)循環(huán)結(jié)束彈出堆棧還回送顯示字位是否按鍵處理子程序S1鍵S2鍵S4鍵S3鍵判斷鍵預設(shè)濕度加1預設(shè)濕度減1人為啟動吹風機人為啟動加濕機返回（4）按鍵子程序流圖（3）顯示子程序流程圖 程序流程圖說明程序流程圖說明：在本程序的設(shè)置中，A/D轉(zhuǎn)換是通過每次轉(zhuǎn)換完成后產(chǎn)生中斷來通知處理器，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果送如處理器的存儲器中保存；因為在硬件結(jié)構(gòu)時，就采用了獨立鍵盤的結(jié)構(gòu)，所以鍵盤子程序采用查詢方式，以保證處理器始終都在監(jiān)視鍵盤的動作；顯示子程序采用單獨的子程序，作為主程序的調(diào)用子程序，以保證LED管的連續(xù)顯示。硬件去抖動的電路圖如下圖（）所示，如果用硬件來實現(xiàn)去抖動，那就需要增加必要的元器件這樣就使得電路變的復雜，而且也不經(jīng)濟，所以在本例中選用了，選用了軟件去抖動的方法。② 為中斷方式，任何一個按鍵按下時通過門電路都會向CPU申請中斷，在中斷服務程序中讀入P1口的值，從而判斷是那個鍵被按下，③ 為查詢方式，在平時，所有的數(shù)據(jù)輸入線都通過上拉電阻被連接成高電平，當任何一個鍵被按下時，與之相連的數(shù)據(jù)輸入線將被拉成低電平，要判斷是否有鍵按下，只要用位處理指令即可。同理，人為加濕操作與此工程相似?，F(xiàn)以吹風機為例，來說明濕度的自動調(diào)節(jié)過程。另外，用于控制加熱和排風的電路如圖 1 中右下方所示。 單片機與ICL7135接口單片機與ICL7135接口（如硬件結(jié)構(gòu)圖）（）：ICL7135的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果是動態(tài)分時輪流輸出的BCD碼，因此它與89C51只能通過并行I/O接口或擴展I/O接口與其相連。（5）AT89C51特殊功能寄存器 表1014中給出了AT89C2051中的所有特殊功能寄存器SFR，它們分布在地址范圍為80HF8H中，工19個，比AT89C2051少了P0和P2兩個專用寄存器，因為它沒有這兩個相應的端口。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。（2）AT89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)說明AT89C51的FLASH存儲器有4KB，RAM只有128字節(jié)，加密位有三位，加密位為LB1，LB2。UNDER：欠量程標志輸入端。DGND：數(shù)字接地。AGND：模擬地，INTOUT：積分器輸出。（2）引腳排列合引腳說明　V：負電源輸入端，典型值為5V。雙積分式A/D轉(zhuǎn)換精度高，多用于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及精度比較高的場合。該儀表經(jīng)過測試及校正后，即殼測量相對濕度。 相對濕度檢測電路的調(diào)試及校正（1） 將VT3置于+50℃的環(huán)境中并將VT3的基極接地。溫度補償電路實際上是由IC4～IC6和VTVT3等組成的小型恒溫槽式控制器，并且需將VTVT3與VT1緊貼在一起。當RH≦40%時，利用IC3b可以改變IC3a的增益，使相對濕度曲線在0～40%的范圍內(nèi)更接近于線性。在負半周時，UO1=—8V，使VD5導通，對數(shù)放大器不工作，因此，對數(shù)放大器兼有半波整流作用。設(shè)濕敏電阻R上的電流IRH,很容易求出 （） 對數(shù)放大器及相對濕度校正電路對數(shù)放大器由晶體管VT1和運放IC1c構(gòu)成。由圖可見，隨著震蕩電容C1不斷進行充、放電，在Uo1端便形成了以零伏為對稱軸的方波信號，其直流分量為零。 精密對稱方波發(fā)生器 精密對稱方波發(fā)生器由運放IC1a(1/4LF347)、三端可調(diào)電流源IC2（LM334）和二極管 橋路（VD1～VD4）組成。IC6為+12V輸出的三端集成穩(wěn)壓器7812。⑥利用集成恒流源的正溫度系數(shù)去補償熱敏電阻的負溫度系數(shù)，大大降低了溫漂。，基于我要得到正負電源同時使用和電路電源要求，我選用正負三種集成穩(wěn)壓器（7807817817907917915），：CC2是用以抵消其較長接線的電感效應，防止產(chǎn)生自激震蕩，界限不長時可以不用，CC2一般在（~1）μF，輸出端的電容CC4用來改善暫態(tài)響應，使瞬時增減負載電流時不致引起輸出電壓有較大的波動，削弱電路的高頻噪聲，CC4可用10μF。它是先將來自交流電的電壓通過變壓器（即將220V轉(zhuǎn)換為20V），然后通過78XX和79XX穩(wěn)壓器，達到設(shè)計要求。3 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 電源電路的設(shè)計穩(wěn)壓電源一般由變壓器、整流器和穩(wěn)壓器三大部分組成，變壓器把市電交流電壓變?yōu)樗枰牡蛪航涣麟姟３娮枋?、電容式濕敏元件之外，還有電解質(zhì)離子型濕敏元件、重量型濕敏元件（利用感濕膜重量的變化來改變震蕩頻率）、光強型濕敏元件、聲表面波濕敏元件等。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、酸醋酸纖維等。進行標定時，要將空氣完全干燥時指針所指位置定為100％。由于濕球所包紗布水分蒸發(fā)的快慢不僅和當時的空氣有關(guān)，還與空氣的流動速度有關(guān)，因此干濕度球濕度計所附的對照表僅使用于定向的風速，不能任意應用，干濕球溫度計的優(yōu)點是成本低廉，缺點是不能直接讀出結(jié)果并且測量誤差較大。 濕度檢測方案分析① 干濕球濕度計干濕球濕度計又亦稱干濕計。濕度比：它表示水蒸氣的質(zhì)量與干燥空氣的質(zhì)量比。 系統(tǒng)實現(xiàn)方案的分析 濕度測量的名詞術(shù)語濕度：濕度是表示空氣中水蒸氣的含量。用于顯示濕度[10]。用于檢測空氣的濕度[9]。所以干濕球測濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場合使用。本設(shè)計就是在此基礎(chǔ)是，提出一種基于AT89C51單片機控制的比較簡單而實用的濕度檢測及控制方法[4]。此外，濕度還直接影響到人們的舒適程度和身體健康，但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中，濕度是最難準確測量的一個參數(shù)。通過對基于單片機的相對濕度控制器設(shè)計，加深對傳感器技術(shù)及檢測技術(shù)的了解，鞏固對單片機知識的掌握，并系統(tǒng)的復習本專業(yè)所學過的知識。關(guān)鍵詞：濕度檢測，對數(shù)放大，濕度調(diào)節(jié)，溫度補償AbstractWith the development of science and technology, the improvement of and the living standards of the people, the people are improving constantly in indoor living environment, the air conditioner , intellectual temperature device , hightech products of such people39。這是因為測量濕度要比測量溫度復雜得多，溫度是個獨立的被測量，而濕度卻受其它因素的影響，濕度與大氣壓、溫度呈函數(shù)關(guān)系[1]。 課題研究的目的和意義（1） 討論一種測量濕度的簡單方法，利用我們常用的電子元器件來組成簡單而實用的濕度檢測電路，并在此基礎(chǔ)上討論濕度檢測影響條件呵環(huán)境因數(shù)的作用以及濕度檢測的精確性問題。后來又出現(xiàn)了滴水法測量相對濕度[5]。②微控制器。⑥功率驅(qū)動電路（濕度調(diào)節(jié)電路）AT89C51電源電壓的設(shè)計按鍵輸入電路LED顯示電路功率驅(qū)動電路吹風機功率驅(qū)動電路蒸汽機濕度檢測電路濕度傳感器 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 系統(tǒng)的性能特點（1）自動檢測室內(nèi)空氣的濕度。濕度又分為絕對濕度和相對濕度兩種?！　〈髿鈮簭姡涸趩挝幻娣e上大氣的壓力。它是基于水在蒸發(fā)過程中會吸熱降溫、并且降溫的多少（即蒸發(fā)速度）與空氣的相對濕度有關(guān)的原理制成的。② 毛發(fā)濕度計人的頭發(fā)有一種特性，它吸收空氣中的水蒸氣的多少是隨著相對濕度的增大而增加的，而毛發(fā)的長短又與它所含的水分多少有關(guān)。最后用干濕球濕度計進行校正，并繪出刻度線，即可直接測出空氣的相對濕度了。當環(huán)境溫度發(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。濕敏元件的線性度及抗污染性差。整流器把交流電變?yōu)橹绷麟?。首先來介紹一下78XX和79XX的基本情況。 電源電路圖在圖中A端輸出+15V，B端輸出+12V，C端輸出+5V，D端輸出15V，E端輸出12V、F端輸出5V，這6種電源可以供我們后來設(shè)計器件的備用電源，如：濕度檢測電路、單片機電源、A/D轉(zhuǎn)換ICL713繼電器的電源等。然后選用一片廉價的集成音頻放大器對VT1進行溫度補償，使VT1的直流工作點不隨環(huán)境溫度的變化而變化。除了IC5選用+12V的電源，其余芯片均用+15V電源供電。利用二極管橋路和電阻RR3構(gòu)成的正反饋電路使IC1a產(chǎn)生震蕩。RR3組成分壓器，用于設(shè)定IC1的閾值電壓（亦稱門限電壓），進而控制IC1a的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)。將VT1的基極接地，集電極接A點（虛地）時，相當于把集電極與基極短接，VT1就等效于硅二極管。UO2送至IC1d的反相輸入端。設(shè)IC3Ad 同相輸入端電壓為U1（這也是IC3b的反相輸入端電壓），IC3b的同相輸入端電壓為U2。將VT2的集電極短接，利用其發(fā)射極作為溫度傳感器使用。（2） 給電路通電后，用數(shù)字萬用表測量VT2的基極電壓U3，適當調(diào)節(jié)R19的電阻值使IC3的反相輸入端電壓也接近于U3[17]。旦需要說明兩點：第一，在更換濕敏電阻時，應重新校正儀表；第二，（TA=+25℃）下測相互來的，當濕敏電阻的實際工作溫度為T時，還應根據(jù)廠家給出的PCRC—55的溫度特性對RH讀數(shù)值進行修正，計算出實際相對濕度值[18]。并行及串并A/D轉(zhuǎn)換速度比較快，多用于雷達及圖象處理等要求比較高的場合。 VREF：參考電源輸入端，典型值為1V，參考電壓的精度合穩(wěn)定度將直接影響轉(zhuǎn)換精度。AZIN：自調(diào)零輸入端。 ICL7135引腳排列圖POL：極性輸出端。當輸入信號讀數(shù)小于9%或者更小時，該端輸出高電平。AT89C51是一帶有2KB字節(jié)的閃速可編程可擦除的只讀存儲器（PEOM），低電壓，高性能的8位CMOS微型計算機，有如下特性；和MCS—51系列產(chǎn)品完全兼容，2KB的FLASH的程序存儲器，可擦寫1000次，—6電壓范圍，靜態(tài)工作方式，可外接0—24MHZ的晶體振蕩器，；兩級程序存儲器，；128字節(jié)SRAM；32根可編程I/O引線；三個16位定時/計數(shù)器，六個中斷源，可編程UART串行口，直接LED驅(qū)動輸出，片內(nèi)模擬比較器，低功耗空閑方式和掉電工作方式。P0 口： P0 口是開漏雙向口可以寫為1 使其狀態(tài)為懸浮，用作高阻輸入P0 也可以在訪問外部程序存儲器時作地，址的低字節(jié)在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作數(shù)據(jù)總線此時，通過內(nèi)部強上拉輸出1。P0 口： P0 口是開漏雙向口可以寫為1 使其狀態(tài)為懸浮，用作高阻輸入P0 也可以在訪問外部程序存儲器時作地，址的低字節(jié)在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時作數(shù)據(jù)總線此時，通過內(nèi)部強上拉輸出1。這里采用并行I/O接口連接，為了節(jié)省I/O接口的開銷，使用了74LS157四2選1的選擇器，使萬位輸出及其它的三個標志信號（過量程、欠量程、極性輸出）與BCD碼數(shù)據(jù)輸出的BBB～。由于該電路很簡單，在這里就不介紹了。首先，我們可以人為的設(shè)定合適的濕度值，例如可以根據(jù)溫濕度之間的聯(lián)系，在知道當天溫度的情況下設(shè)置合適的濕度值，然后濕度檢測電路將所檢測到的當前濕度信號通過A/D轉(zhuǎn)換送到控制器（AT89C51），在控制器里面，通過軟件的編程，將所檢測到的濕度信號與預先設(shè)定的濕度值相比較，當檢測到的濕度值大于預先設(shè)定的濕度值時，仍然是經(jīng)過軟件的處理，（開始運行時，）輸出低電平信號（見硬件結(jié)構(gòu)圖），這樣，帶動繼電器的吸合，而繼電器的長閉開關(guān)又控制著吹風機的電源開關(guān)，這樣，繼電器工作之后，吹風機就開始工作。 顯示模塊設(shè)計 LED顯示器的介紹LED顯示器是由發(fā)光二極管組，其結(jié)構(gòu)如圖所示，其中7個發(fā)光二極管按“8”行排列，用于顯示數(shù)字，字母等符號，一個發(fā)光二級管圓點形狀，右下角用于顯示小數(shù)點，LED顯示器共陰極和共陽極兩種類型[25]。 單片機與鍵盤接口本系統(tǒng)由于只有4個按鍵，而且單片機的接口又足夠，所以采用獨立式鍵盤，每一個按鍵與單片機的一個輸入端口相連。