【正文】 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 29 參 考 文 獻(xiàn) [1] 施昌彥、虞惠霞，實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [2] 沙占友，智能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx [3] 劉迎春、葉湘濱，傳感器原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用，長沙：國防科技大學(xué)出版社， 20xx [4] 周旭，現(xiàn)代傳感器技術(shù)，北京：國防工業(yè)出版社， 20xx [5] HUMIREL， Relative Humidity Sensor HS1101/HS1101[Z]。電路主要由 HS1101 數(shù)字濕度傳感器與 NE555 時(shí)基電路工作產(chǎn)生一個(gè)方波，將電壓頻率信號(hào)傳送到單片機(jī)，單片機(jī)通過接受方波信號(hào)將頻率轉(zhuǎn)為濕度，并通過數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)濕度。在這里可以進(jìn)行編輯、修改等操作。一直點(diǎn)擊 “ Yes” 或 “ Next” ，直到 “ Finish” 完成。坐標(biāo)原點(diǎn)默認(rèn)在圖形編輯區(qū)的中間，圖形的坐標(biāo)值能夠顯示在屏幕的右下角的狀態(tài)欄中 [9]。Proteus ISIS 的工作界面 如圖 所示。它運(yùn)行于 Windows 操作系統(tǒng)上，可以仿真、分析 (SPICE)各種模擬器件和集成電路，該軟件的特點(diǎn)是： ① 實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)仿真和 SPICE 電路仿真相結(jié)合。本文進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)只是用到了其中的部分接口，與本系統(tǒng)的其它部分進(jìn)行連接，分別實(shí)現(xiàn)了不同的功能。break； } } while(key3==0)。 if(key3==0) { switch(set) {case 1:if(x/10000)x=x1000。 case 2:x=x+100。 主要程序代碼如下： { if(key1==0)//鍵盤掃描 { delay()。P0=LedData[b[3]]。delay() 。 } if(set==0)//顯示濕度值 { b[0]=c/1000。 LED3=0。delay()； LED1=1。 sbit ALE=P3^1。 sbit LED2=P1^4。 單片機(jī) — 以及 — 接數(shù)碼管 12 個(gè)管腳。復(fù)位對(duì)單片機(jī)來說，是程序還沒開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。//50 毫秒 TL0=(6553650000)%256。//兩個(gè)中斷初始化 IE=0x8a。} TH0=(6553650000)/256。 for(i=0。 圖 系統(tǒng)硬件框圖 單片機(jī) 頻率檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì) 的頻率檢測(cè)程序，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字濕度傳感器和 NE555 時(shí)基電路產(chǎn)生的方波頻率，方波將信號(hào)傳到單片機(jī)的 IO 端口，由單片機(jī)進(jìn)行技計(jì)數(shù)，并通過數(shù)碼管進(jìn)行顯示。 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。 共 6 個(gè)中斷源 8k 可反復(fù)擦寫 (1000 次） Flash ROM 當(dāng)該引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，可實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。當(dāng) CPU訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE用來鎖存 P0 輸出的地址信號(hào)的低 8 位。在空閑模式下凍結(jié) CPU 而 RAM 定時(shí)器、串行口和中斷系統(tǒng)維持其功能。因此只要測(cè)出 555 的輸出頻率 ， 并根據(jù)濕度與輸出頻率的關(guān)系 ， 即可求得環(huán)境的濕度 [6]。 圖 NE555 框圖 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 9 基于 555 振蕩 電路的濕度測(cè)量電路設(shè)計(jì) 如圖 為系統(tǒng)測(cè)濕電路圖。可以應(yīng)用于辦公室自動(dòng)化，車廂內(nèi)空氣質(zhì)量控制，家? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ???? t dtxhtxthty 0 ???VMV??基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 7 電，工業(yè)控制系統(tǒng)等。由于輸入信號(hào)的時(shí)候函數(shù)形式是多種多樣的，在時(shí)域內(nèi)研究傳感器基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 6 的響應(yīng)特性時(shí)，只能研究幾種特定的輸入時(shí)間函數(shù)如階躍函數(shù)、脈沖函數(shù)和斜坡函數(shù)等的響應(yīng)特性。重復(fù)特性的好壞是與許多因素有關(guān)的，與產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象具有的原因。非線性傳感器的靈敏度為一變量。 傳感器的靜態(tài)特性 所謂傳感器的靜態(tài)特性，是指在穩(wěn)態(tài)信號(hào)作用下，傳感器輸出－輸入之間的關(guān)系特性。電路設(shè)計(jì)主要由 HS1101 數(shù)字濕度傳感器與 NE555 時(shí)基電路工作產(chǎn)生一個(gè)方波，將電壓頻率信號(hào)傳送到單片機(jī)，單片機(jī)通過接受方波信號(hào)將頻率轉(zhuǎn)為濕度，并通過數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)濕度。 智能 濕度傳感器測(cè)量 智能濕度傳感器的未來測(cè)量發(fā)展的一個(gè)重要的方向，也是室內(nèi)濕度測(cè)控的必然發(fā)展，更是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測(cè)試技術(shù)的結(jié)晶。 20 世紀(jì) 50年代以來，隨著傳統(tǒng)的電阻、電容濕度計(jì)的出現(xiàn)，濕度測(cè)量走向了一個(gè)新的臺(tái)階。 課題研究的背景及意義 每個(gè)實(shí)環(huán)境 都有著自己的微小氣候，在其中濕度有著非常重要的影響力。但是人們對(duì)于濕度傳感器中的濕敏元件的認(rèn)識(shí)，是從 1938 年美國 研制成功浸涂式氯化鋰濕敏元件才開始的。本文在設(shè)計(jì)過程中主要做了以下幾個(gè)方面的工作：一是討論并選擇系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；二是對(duì)傳感器、 單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇；三是對(duì)各個(gè)模塊 進(jìn)行電路及軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。室內(nèi)濕度測(cè)控由于其重要性的日益突出，技術(shù)也越來越成熟。 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, and it is to demonstrate a variety of programs and collected information on the various proposed a practical indoor humidity monitoring systems. Satisfy the system of small laboratory humidity measurement and control system requirements, the indoor humidity has been to achieve the status of a prehensive, realtime and longterm monitoring, and also make the indoor humidity intelligent and automated testing to e true. Keywords: AT89C52, HS1101, NE555, sensor III 目 錄 第 1 章 緒論 .................................................................................................................... 1 課題研究的背景及意義 ................................................................................... 1 濕度測(cè)控的現(xiàn)狀與發(fā)展 ......................................................................... 2 傳統(tǒng)的分立式濕度測(cè)量 ......................................................................... 2 模擬集成濕度傳感器測(cè)量 ..................................................................... 2 智能濕度傳感器測(cè)量 ............................................................................. 2 論文主要內(nèi)容 ................................................................................................... 3 第 2 章 系統(tǒng)硬件工作原理 ............................................................................................ 4 傳感器的工作原理 ........................................................................................... 4 傳感器的靜態(tài)特性 ................................................................................. 4 傳感器的動(dòng)態(tài)特性 ................................................................................. 5 濕度傳感器的工作原理 ................................................................................... 6 濕度及其表示方法 ................................................................................. 6 數(shù)字濕度傳感 HS1101 ........................................................................... 6 濕度測(cè)量電路工作原理 .................................................................................... 8 NE555 時(shí)基電路 ..................................................................................... 8 基于 555 振蕩電路的濕度測(cè)量電路設(shè)計(jì) ............................................. 8 單片機(jī)工作原理 .............................................................................................. 10 MCS51 單片機(jī) .................................................................................... 10 AT89C52 單片機(jī) ................................................................................... 10 AT89C52 單片機(jī)功能介紹 .........................................................