【正文】 (T為攝氏溫度 )。本設(shè)計(jì)設(shè)定的測(cè)溫范圍是 0。專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu) ， 適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路 ， 適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過(guò)程等。 C。如何將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)易于接受的信號(hào) ， 常用兩種方法 ： 一是將該濕敏電容置于運(yùn)放與阻容組成的橋式振蕩電路中 ，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號(hào)經(jīng)整流、直流放大、再 A/D 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào) ； 另一種是將該濕敏電容置于 555振蕩電路中 ， 將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號(hào) ， 可直接被計(jì)算機(jī)所采集。當(dāng) C=C0= 時(shí)，求出 f=6668Hz,這與 6660Hz 非常接近。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序開發(fā)環(huán)境及設(shè)計(jì)原則 基于單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的軟件開發(fā)，常用的有匯編語(yǔ)言， C 語(yǔ)言等。編寫過(guò)程中，使用了子程序。溫濕度顯示的主程序流程圖 及 。 圖 溫度檢測(cè)顯示流程圖 開始 啟動(dòng) ICL7109 數(shù)據(jù)采集程序 A/D 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)求和存入 30H， 31H 中 是否是 4 次 A/D 求和除以 4 數(shù)據(jù)量處理程序 顯示 圖 濕度檢測(cè)顯示流程圖 存儲(chǔ)器分配： 20H：溫度值高位； 21H：溫度值低位； 22H：濕度值高位； 23H：濕度值低位； 24H：模數(shù)轉(zhuǎn)換量高位； 25H：模數(shù)轉(zhuǎn)換量低位。通過(guò) T0定時(shí) 1S來(lái)對(duì)輸入的頻率進(jìn)行記數(shù)。在程序設(shè)計(jì)中運(yùn)用了模塊化與結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的方法，低級(jí)模塊可以被高級(jí)模塊重復(fù)調(diào)用，提高了效率，節(jié)省了內(nèi)存，也方便了程序的調(diào)試和使用維護(hù)。匯編語(yǔ)言用來(lái)編制系統(tǒng)軟件和過(guò)程控制軟件，其目標(biāo)程序占用內(nèi)存空間少，運(yùn)行速度快，有著高級(jí)語(yǔ)言不可替代的用途。 由于它本身可提供掃描信號(hào)，因而可代替 CPU完成鍵盤和顯示器的控制，從而減輕了 CPU的負(fù)擔(dān)， 提高了運(yùn)算速 度 ，而且接口方便、顯示穩(wěn)定、程序簡(jiǎn)單、可靠性高、使用方便。經(jīng)過(guò) t2 時(shí)間， UC降至低觸發(fā)電平 （ UL=） ,內(nèi)部比較器再次翻轉(zhuǎn)，使 OUT 端輸出高電平。 濕度值與電容值的關(guān)系如下圖所示： 圖 濕度 電容響應(yīng)曲線 相對(duì)濕度為 55 %RH 時(shí)的典型電容值約 182pF，相對(duì)濕度從 0%變化到 100%時(shí)， 電容量由 162pF 變到 200pF。 (2) HS1101 有響應(yīng)快 (響應(yīng)時(shí)間小于 5S)、線性度高 、 高可靠性及長(zhǎng)期穩(wěn)定性(年漂移量 %RH/年 )、常時(shí)間飽和下快速脫濕等優(yōu)點(diǎn)。 HS1101 是一種高分子濕敏電容傳感器 , 濕敏電容是一種在高分子薄膜上形成的電容，高分子薄膜上的電極是很薄的金屬微孔蒸發(fā)膜 ， 水分子可通過(guò)兩端的電極被高分子薄膜吸附或釋放 ， 隨著這種水分子的吸附 或釋放 ， 高分子的介電系數(shù)將發(fā)生相應(yīng)的變化。接下來(lái)我們使用差動(dòng)放大器，其輸出 Vo 為 (50K/10K)(V2－ V1)=T/20V。具體說(shuō)明如下 ： AD590輸出電流是以絕對(duì)溫度零度 (－ 273。 較寬的工作電壓 ： +4～ +30V。因?yàn)锳D590是恒流器件 , 所以適合遠(yuǎn)距離傳送 , 也容易實(shí)現(xiàn)智能數(shù)字化顯示。 C時(shí)輸出 。 其中 ICL7660 是＋ 5V 輸入－ 5V 輸出的電源極性變換器 ， 用來(lái)為 ICL7109提供雙極性電壓。本系統(tǒng)采用直接接口方式， 7109 的 MODE 端接地，使 7109 工作于直接輸出方式。以保證在輸入電壓范圍內(nèi)的線性。 積分電容 CINTZ 選擇：積分電壓根據(jù)積分器給出的最大輸出擺幅電壓選擇。 REFCAP：負(fù)差分電容連接端。 REF OUT：基準(zhǔn)電壓輸出，一般為 +。 OSC SEL：振蕩器選擇。 LOADCE/ ：片選端。 POL：極性輸出，高電平表示 ICL7109的輸入信號(hào)為正。 當(dāng)一個(gè) 的信號(hào)輸入時(shí)，轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)據(jù)為 11。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇 即 A/D 轉(zhuǎn)換器，或簡(jiǎn)稱 ADC，通常是指一個(gè)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的電子元件。 P0 口為雙向 I/O 口，它的結(jié)構(gòu)與 P2 口相似，可作輸入 /輸出口使用，也可作系統(tǒng)擴(kuò)展的地址 /數(shù)據(jù)總線口。當(dāng) EA 為高電平時(shí) ， CPU 執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器指令 ， 當(dāng) EA 為低電平時(shí) ， CPU 只執(zhí)行片外程序存儲(chǔ)器的指令 。 T1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1 外部輸入。 Vss：接地 。可測(cè)濕度測(cè)量范圍是（ 0100） %RH，這也足以滿足對(duì)濕度的測(cè)量要求。 系統(tǒng)的組成 根據(jù)系統(tǒng)總體功能，將其劃分為以下幾個(gè)功能模塊：微處理器 CPU、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 A/D、溫度傳感器、濕度傳感器、鍵盤、數(shù)碼顯示組成，整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成如圖所示。 （ 2）系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。代表產(chǎn)品： MC146805 、 Intel 8051 ?，F(xiàn)在，這種單片機(jī)的使用領(lǐng)域已十分廣泛，如智能儀表、實(shí)時(shí)工控、通訊設(shè)備、導(dǎo)航系統(tǒng)、家用電器等。 可以說(shuō)，二十世紀(jì)跨越了三個(gè) “電 ”的時(shí)代，即電氣時(shí)代、電子時(shí)代和現(xiàn)已進(jìn)入的電腦時(shí)代。這種傳感器采用了半導(dǎo)體集成電路與微控制器最新技術(shù)，在一個(gè)管芯上集成了半導(dǎo)體溫度檢測(cè)芯片、數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換芯片、計(jì)算機(jī)接口芯片，轉(zhuǎn)換、溫度補(bǔ)償?shù)裙δ堋? 國(guó)內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域研究成果 糧倉(cāng)溫濕度檢測(cè)發(fā)展?fàn)顩r 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，使監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn) 等領(lǐng)域，因此，糧情檢測(cè)技術(shù)糧情檢測(cè)屬監(jiān)控系統(tǒng)范疇，近年來(lái)，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)、超大規(guī)模集成電路技術(shù)和的研究在軟、硬件等方面都有了一定的進(jìn)展。 附錄 A （英文文獻(xiàn)） ...................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。單片機(jī)通過(guò)對(duì)信號(hào)進(jìn)行相應(yīng)處理，從而實(shí)現(xiàn)溫度控制的目的。文中還著重介紹了軟件設(shè)計(jì)部分，在這里采用模塊化結(jié)構(gòu)，主要模塊有：數(shù)碼管顯示程序、鍵盤掃描及按鍵處理程序、溫度信號(hào)處理程序、繼電器控制程序、超溫報(bào)警程序 。 附錄 B （中文譯文） ...................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。 早期糧情監(jiān)測(cè)主要采用溫度計(jì)測(cè)量法，它是將溫度計(jì)放入特制的插桿中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)插在糧堆的多個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，管理人員定期拔出讀數(shù)，確定糧溫的高、低，決定是否倒糧。由于數(shù)字溫度傳感器直接傳出數(shù)字量，從而解決了溫度信號(hào) 長(zhǎng)距離傳輸問題及傳輸過(guò)程中因干擾和衰減而導(dǎo)致的精度降低等問題。不過(guò)，這種電腦，通常是指?jìng)€(gè)人計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱 PC 機(jī)。各種產(chǎn)品一旦用上了單片機(jī)，就能起到使產(chǎn)品升級(jí)換代的功效，常在產(chǎn)品名稱前冠以形容詞 ——“智能型 ”，如智能型洗衣機(jī)等。 第三代：近十年來(lái)， MCU 的發(fā)展出現(xiàn)了許多新特點(diǎn)： （ 1 ）在技術(shù)上，由可擴(kuò)展總線型向純單片型發(fā)展，即只能工作在單片方式。主要內(nèi)容包括芯片的選擇、芯片的功能介紹、芯片外圍電路的設(shè)計(jì)等。 圖 溫濕度控制系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)工作流程 整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的核心器件是單片機(jī)，它是整 個(gè)系 統(tǒng)的 “心臟 ”由它來(lái)接收溫濕信號(hào)并控制協(xié)調(diào)各功能模塊的正常工作。所測(cè)溫濕度值通過(guò) YM19264鍵盤顯示芯片顯示 。 RST/Vpd： RST 是復(fù)位信號(hào)輸入端，高電平有效。 本設(shè)計(jì)中將濕度 檢測(cè)電路產(chǎn)生的頻率輸入 T1 口，用 T1 計(jì)數(shù)。 本設(shè)計(jì)不用外擴(kuò)程序存儲(chǔ)器，固此腳接高電平。 P0 口作地址 /數(shù)據(jù)總線口使用時(shí)，由控制線控制將電子開關(guān)接通至地址 /數(shù)據(jù)端，分時(shí)輸出擴(kuò)展外存的低 8 位地址 。通常的模數(shù)轉(zhuǎn)換器是將一個(gè)輸入電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為一個(gè)輸出的數(shù)字信號(hào)。 AD 轉(zhuǎn)換器 ICL7109 的特點(diǎn) ICL7109主要有如下特性： (1) 高精 度 (精確到 1/212=1/4096)，低漂移 (1μV/。 OR：過(guò)量程狀態(tài)輸出，高電平表示過(guò)量程。當(dāng) MODE為低電平時(shí)，它是數(shù)據(jù)輸出的主選通 信號(hào)，當(dāng)本腳為低電平時(shí)，數(shù)據(jù)正常輸出；當(dāng)本腳為高電平時(shí)，則所有數(shù)據(jù)輸出端（ B1~B12， POL、 OR）均處于高阻狀態(tài)。輸入高電平時(shí)，采用 RC振蕩器；當(dāng)輸入低 電平時(shí)采用晶體振蕩器。 BUF：緩沖器輸出。 ICL7109外部電路連接元件參數(shù)選擇： 基準(zhǔn)電壓的供給： ICL7109片內(nèi)含有參考電壓源，由 REFOUT(29端 )輸出，一般為 ，經(jīng)電阻分壓輸出 。此電壓應(yīng)使積分器不飽和 (大約低于電源 )。 積分電阻 RINT等于滿度電壓時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻值 (當(dāng)電流為 20μA、輸入電壓 =， RINT=200千歐 )，此時(shí)基準(zhǔn)電壓 V+RI和 VRI之間為 2V，由電阻 R R3和電位器 R2分壓取得。 ICL7109 與 AT89C51 的連接如圖 所示，兩者間關(guān)系如下： RUN/ HOLD (運(yùn)行 /保持 )引腳接 +5V，使 A/D轉(zhuǎn)換連續(xù)進(jìn)行。 溫度采集系統(tǒng) 集成溫度傳感器的選擇 集成溫度傳感器實(shí)質(zhì)上是一種半導(dǎo)體集成電路，它是利用晶體管的 be結(jié)壓降的不飽和值 VBE與熱力學(xué)溫度 T和通過(guò)發(fā)射極電流 I的關(guān)系實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的檢測(cè)。電流輸出型的靈敏度一般為 1μA/ K。 AD590 的性能特點(diǎn) AD590是電流型溫度傳感器 ,一般用于精密溫度 測(cè)量電路 ,其電路外形如圖 ,它采用金屬殼 3腳封裝 , 其中 1腳為電源正端 V+； 2腳為電流輸出端 Io； 3腳為管殼 ,一般不用。 AD590可以承受 44V正向電壓和 20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。 C)為基準(zhǔn) ， 每增加 1。如果現(xiàn)在為攝氏 100度 ， 輸出電壓為 5V。由于介電系數(shù)隨空氣的相對(duì)濕度變化而變化。 (3) 供電電壓一般選 +5V 最高不超過(guò) +10V。 濕度傳感器工作范圍如下圖： 圖 HS1101 濕敏電容工作的溫濕度范圍 HS1101 的工作范圍包含三個(gè)區(qū)域，長(zhǎng)期穩(wěn)定區(qū)，正常工作區(qū)和非正常區(qū)。這樣周而復(fù)始的進(jìn)行充