基于ms-51單片機(jī)的空氣濕度測量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 出和驅(qū)動(dòng)器的輸入端，與單片機(jī)連接時(shí)只需分別與單片機(jī)的RXD和TXD相連即可。二、MAX485的電路設(shè)計(jì)圖26 MAX485的電路設(shè)計(jì)MAX485連接三個(gè)輸入接口，分別為單片機(jī)的TXD與DI口相連，完成數(shù)據(jù)從單片機(jī)傳送到MAX485，并由MAX485傳送給上位機(jī)；、DE引腳，分別控制MAX485的接收模塊RO和發(fā)送模塊DI工作；由于本設(shè)計(jì)中只用了MAX485的發(fā)送功能，所以給RO口置為高電平，使DE為邏輯1時(shí)，器件處于發(fā)送狀態(tài)，將從AT89C51輸入的TTL電平轉(zhuǎn)換成差分電平輸出到上位機(jī)。 //波特率加倍 TMOD|=0x20。 //sdata數(shù)據(jù)從串口送出 while(TI==0)。串行數(shù)據(jù)輸入端（A，B）可控制數(shù)據(jù)。模擬濾波器在頻率很低時(shí)較難實(shí)現(xiàn)的問題，不會(huì)出現(xiàn)在數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)過程中。對(duì)3σ法則的這一修正有時(shí)稱為“Hampel標(biāo)識(shí)符”。同時(shí)，充分利用了AT89C51單片機(jī)自身的軟硬件資源，具有智能化、可編程、小型便攜等優(yōu)點(diǎn)。參考文獻(xiàn)[1]劉和平. 單片機(jī)原理及應(yīng)用[M].重慶:重慶大學(xué)出版社,1999:98105.[8]因此，本系統(tǒng)具有很好的擴(kuò)展性。本系統(tǒng)采用了高精度的電容式相對(duì)濕度傳感器HM1500，在系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，濕度測量范圍為0～100%RH，而且響應(yīng)時(shí)間小于5秒。如果濾波器判斷該數(shù)據(jù)有效，則輸出，否則，如果判斷該數(shù)據(jù)為奇異數(shù)據(jù)，用中值取代。為提高信號(hào)的可靠性，減小虛假信息的影響，引入數(shù)據(jù)處理算法后，使許多原來靠硬件電路難以實(shí)現(xiàn)的信號(hào)處理問題得以解決，從而克服和彌補(bǔ)了包括傳感器在內(nèi)的各個(gè)測量環(huán)節(jié)中硬件本身的缺陷或弱點(diǎn)，提高了儀器的綜合性能。 其中，Q0—Q7 //清接收標(biāo)志位 sdata=SBUF。 SCON|=0x50。只需要一個(gè)信號(hào)控制MAX485的接收和發(fā)送即可。它完成將TTL電平轉(zhuǎn)換為RS485電平的功能，將輸入的TTL電平轉(zhuǎn)換成差分電平輸出。邏輯O以兩線間的電壓差為(26)V表示。由于本設(shè)計(jì)對(duì)精度的要求不是很高，而且原始的線性程度也比較平滑，所以取m=1。HM1500的技術(shù)參數(shù)和模擬電壓輸出曲線見下表( Vs=5V)所示表21 HM1500技術(shù)參數(shù)參數(shù)典型值單位參數(shù)典型值單位濕度測量范圍5～99%RH工作溫度30～60℃相對(duì)濕度精度177。重復(fù)性好。HM1500內(nèi)置微處理器，可隨濕度輸出線性直流電壓，系電壓放大輸出類別。每輸入一個(gè)脈沖，加法計(jì)數(shù)器增加1。當(dāng)A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，EOC由低電平變?yōu)楦唠娖讲鞯絀NT1端，AT89C51收到中斷請(qǐng)求信號(hào)，／D的OE端，此時(shí)當(dāng)OE輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié)果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上即讀取A／D轉(zhuǎn)換的結(jié)果。其變換公式如下:Y=(YmaxYmin)(XNmin)/(NmaxNmin)+Ymin 式（21）式(41)中Y表示參數(shù)測量值，Ymax表示參數(shù)量程最大值，Ymin表示參數(shù)量程最小值，Nmax表示Ymax對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的輸入值，Nmin表示Ymin對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后的輸入值，X表示測量值Y對(duì)應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換值。二、A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)接口電路設(shè)計(jì)圖22 ADC0809與AT89C51的連接電路三、ADC0809的轉(zhuǎn)換原理在此系統(tǒng)中，A/D轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)由P0口傳送到CPU。１％以內(nèi)。分辨率與輸入數(shù)字量的位數(shù)有確定的關(guān)系，可以表示成FS /。P3口是雙功能口。復(fù)位時(shí)靠外圍電路實(shí)現(xiàn)的。一、AT89C51的總體功用在此設(shè)計(jì)中，AT89C51主要用于讀取ADC0809送來的數(shù)字信號(hào)，單片機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理并通過計(jì)算得到實(shí)際測量的濕度值，之后通過單片機(jī)的各外部接口電路顯示該濕度值，或通過其與上位機(jī)的接口把此值送入到上位機(jī)進(jìn)行保存及打印等操作，如485通信協(xié)議。本系統(tǒng)選用串行輸入并行輸出的74LS164移位寄存器連接數(shù)碼管顯示方式。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來逐支標(biāo)定，電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到2％～3％RH。干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度只有5％～7％RH。為此我們采用數(shù)字中值濾波技術(shù)，保證測量數(shù)據(jù)的精確度和系統(tǒng)的正常運(yùn)第二章 濕度檢測系統(tǒng)的功能與硬件設(shè)計(jì) 本章主要介紹了本濕度檢測系統(tǒng)的檢測方法的選擇以及硬件設(shè)計(jì)兩方面內(nèi)容。（3） 增加測試功能新型智能濕度傳感器的測試功能也在不斷增強(qiáng)[5]。HIH－3610芯片上有一層起保護(hù)作用的亞硝酸鹽鈍化層，在安裝過程中不易損壞。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：。用起來要求等很長時(shí)間去平衡，低濕點(diǎn)要求更長。但濕度測量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中著名的難題之一。為研究不同物種的生長、發(fā)育、生理、生化過程創(chuàng)造了環(huán)境條件。相對(duì)濕度是表示空氣中實(shí)際所含水蒸氣的分壓()和同溫度下飽和水蒸氣的分壓()的百分比，即HT＝(/)T100％RH。最后，對(duì)該系統(tǒng)的進(jìn)一步完善和開發(fā)作出了可行性建議。摘 要本文詳細(xì)地闡述了以單片機(jī)為處理器的濕度檢測系統(tǒng)的硬件、軟件及可靠性設(shè)計(jì)等問題。該系統(tǒng)具有較高的可靠性，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期設(shè)計(jì)功能，具有較高的性價(jià)比，可進(jìn)行二次開發(fā)。單位為g/m3。它能模擬自然界的各種氣象條件，按照實(shí)驗(yàn)要求精確控制室內(nèi)的溫度、濕度、光照以及CO2等指標(biāo)，復(fù)現(xiàn)各種氣候環(huán)境。 常見的濕度檢測方法及特點(diǎn)濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。但飽和鹽法對(duì)液、氣兩相的平衡要求很嚴(yán)，對(duì)環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。歷史悠久，使用最普遍。即使在飽和狀態(tài)下，傳感器也很容易從短期凝結(jié)中恢復(fù)過來。SHT11/15的產(chǎn)品互換性好，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，不需要外部元件，適配各種單片機(jī)，可廣泛用于醫(yī)療設(shè)備及溫度／濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)中。其二是軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，由于系統(tǒng)在一系列的信號(hào)采集過程中存在著一定的外界干擾，對(duì)測量數(shù)據(jù)造成一定的誤差。早在18世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì)，干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度取決于干球、濕球兩支溫度計(jì)本身的精度；濕度計(jì)必須處于通風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì)、風(fēng)速都滿足一定要求時(shí)，才能達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。而電子式濕度傳感器是近幾十年，特別是近20年才迅速發(fā)展起來的。 顯示電路在仿真時(shí)需要借助數(shù)碼管，來直觀的表現(xiàn)測量值。本系統(tǒng)通過單片機(jī)及其各種接口電路來實(shí)現(xiàn)溫、濕度的檢測，利用溫、濕度傳感器將測得到的物理量轉(zhuǎn)變成模擬電信號(hào)，經(jīng)過輸出電阻轉(zhuǎn)換為變化的電壓信號(hào)，A/D轉(zhuǎn)換器是對(duì)采樣獲得的模擬量(被測信號(hào)在時(shí)間上離散化)進(jìn)行離散取樣數(shù)字化(在數(shù)值上離散化)，單片機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行濾波處理并通過計(jì)算得到實(shí)際測量的溫、濕度值，之后通過單片機(jī)的各外部接口電路顯示該測量值，或通過其與上位機(jī)的接口把此值送入到上位機(jī)進(jìn)行保存及打印等操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。P2口也是準(zhǔn)雙向口。它反映了輸出模擬量的最小變化值。１％是指實(shí)際輸出值與理論值之差在滿刻度的177。一個(gè)分辨率有限的ADC的階梯狀轉(zhuǎn)換特性曲線與具有無限分辨率的ADC轉(zhuǎn)換特性曲線（直線）之間的最大偏差即是量化誤差。它是最常用的變換方法。、通過Y1使與非門有效，當(dāng)給一個(gè)讀信號(hào)啟動(dòng)引腳START下降沿啟動(dòng)
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