【正文】 傳感器 （濕度）A/D轉(zhuǎn)換單片機(jī)485接口 顯示圖21 濕度測(cè)量系統(tǒng)框圖 電路主要由濕度傳感器、溫度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器、單片機(jī)和RS485組成。 處理器 采用ATMEL的AT89C51微處理器，是基于以下幾個(gè)因素：（1）89C51為51內(nèi)核，仿真調(diào)試軟硬件資源豐富；（2）性價(jià)比高，貨源充足；（3）DIP封裝，體積小，便于產(chǎn)品小型化；（4）為程序存儲(chǔ)介質(zhì)，1000次以上擦/寫周期，便于程序調(diào)試；（5）具有兩種節(jié)能模式：閑置模式和掉電模式，便于進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)；（6）工作電壓范圍寬：～6V，便于交直流供電。所以電子式濕度傳感器測(cè)濕方法更適合于在潔凈及常溫的場(chǎng)合使用。下面簡(jiǎn)單介紹一下干濕球濕度計(jì)的特點(diǎn)。使其具有很強(qiáng)的實(shí)用性。利用降低分辨力的方法可以提高測(cè)量速率，減小芯片的功耗。Honeywell公司生產(chǎn)的HIH－3610型濕度傳感器，能在高溫，有化學(xué)液體或氣體的環(huán)境下正常工作，例如可以測(cè)量含有氨、苯、甲醛等有害氣體的雞棚或豬舍中的相對(duì)濕度。（4）干濕球法，這是18世紀(jì)就發(fā)明的測(cè)濕方法。（2） 靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測(cè)量中最常見的方法，簡(jiǎn)單易行。本文也就其中最難測(cè)量的物理量——濕度進(jìn)行研究。 濕度檢測(cè)的應(yīng)用領(lǐng)域人工氣候室是在環(huán)境試驗(yàn)、科學(xué)研究（諸如種養(yǎng)殖、植保、組培、生物工程）等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的實(shí)驗(yàn)設(shè)備[1]。絕對(duì)濕度一般用一立方米空氣中所含水蒸氣的克數(shù)表示，即為Ha＝mV/V，式中，Ha表示絕對(duì)濕度值，mV 為待測(cè)空氣中水蒸氣質(zhì)量，V 為待測(cè)空氣的總體積。為了提高系統(tǒng)的可靠性，在軟硬件設(shè)計(jì)方面均采取了相應(yīng)的抗干擾措施，如采用數(shù)字濾波技術(shù)等。該系統(tǒng)以ATMEL公司的AT89C51單片機(jī)為核心，由傳感檢測(cè)電路、信號(hào)處理電路等構(gòu)成。關(guān)鍵詞: 單片機(jī)，濕度檢測(cè)，硬件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng) 第一章 緒論本章首先介紹了濕度這個(gè)物理量的基本知識(shí)，接下來介紹了濕度檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，常見的濕度測(cè)量方法以及特點(diǎn)。通常，用RH％表示相對(duì)濕度。因此，人工氣候室廣泛應(yīng)用在科研、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、冶金、化工、林業(yè)、環(huán)境科學(xué)及生物遺傳工程等領(lǐng)域。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值，深究起來，涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理—化學(xué)理論分析和計(jì)算[3]。特別在室內(nèi)濕度和瓶?jī)?nèi)濕度差值較大時(shí)，每次開啟都需要平衡6～8小時(shí)。普通用的干濕球溫度計(jì)將此條件簡(jiǎn)化了，所以其準(zhǔn)確度只有5～7%RH,干濕球也不屬于靜態(tài)法，不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為只要提高兩支溫度計(jì)的測(cè)量精度就等于提高了濕度計(jì)的測(cè)量精度。隨著科技的進(jìn)步，許多新技術(shù)和新工藝被應(yīng)用到濕度測(cè)量領(lǐng)域中[4]。（2） 提高測(cè)量精度和分辨力目前，國(guó)內(nèi)外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能濕度傳感器，SHT11/15型智能化濕度傳感器系統(tǒng)測(cè)量相對(duì)濕度的范圍是0～100％，％RH，最高精度為177。例如，DS1629型單線智能濕度傳感器增加了實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘（RTC），使其功能更加完善。首先從整體上初步分析了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。而且，干濕球測(cè)濕法采用間接測(cè)量方法，通過測(cè)量干球、濕球的溫度經(jīng)過計(jì)算得到濕度值，因此對(duì)使用溫度沒有嚴(yán)格限制，在高溫環(huán)境下測(cè)濕不會(huì)對(duì)傳感器造成損壞。通過上述兩種濕度檢測(cè)方法的分析，不難發(fā)現(xiàn)：電子式傳感器測(cè)濕法和干濕球測(cè)濕法相比具有精度高、操作簡(jiǎn)單、易于控制等特點(diǎn)。數(shù)碼管作為一種主動(dòng)顯示器件，具有亮度高、價(jià)格便宜等特點(diǎn)，而且市場(chǎng)上也有專門的顯示組合數(shù)碼管。二、系統(tǒng)中各引腳的功能各引腳在本設(shè)計(jì)中的各項(xiàng)功能分述如下（參照?qǐng)D22）: (1)主電源引腳,VCC接+5V電源正端。本設(shè)計(jì)選用上電及按鈕復(fù)位，上電時(shí)，+5V電源立即對(duì)單片機(jī)芯片供電，同時(shí)經(jīng)電阻R對(duì)電容C3充電。P0、P2口分別為ADC0809提供外部地址，P0口為低八位，P2口為高八位。FS表示滿量程輸入值，n為二進(jìn)制位數(shù)。（3）、絕對(duì)精度和相對(duì)精度絕對(duì)精度（簡(jiǎn)稱精度）是指在整個(gè)刻度范圍內(nèi)，任一輸入數(shù)碼所對(duì)應(yīng)的模擬量實(shí)際輸出值與理論值之間的最大誤差。A, B, C和ALE控制8路模擬通道的切換，、B、C口相連通過地址譯碼選通A/D轉(zhuǎn)換器的IN2口，傳感器的輸出口通過IN2通道將測(cè)得的模擬電壓信號(hào)傳輸給A/D轉(zhuǎn)換器。微機(jī)按照式(41)從A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果X便可以計(jì)算出被測(cè)量的數(shù)值Y用于顯示或打印。五、A/D的時(shí)鐘供應(yīng)ADC0809的轉(zhuǎn)換時(shí)鐘由單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器提供，CLK為時(shí)鐘信號(hào)輸入端。加法計(jì)數(shù)溢出時(shí)可向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求信號(hào)。它己通過HLTMIREL的品質(zhì)認(rèn)證，可以很好工作于較惡劣的環(huán)境，它有小且易安裝的接頭，為線性電壓輸出濕度檢測(cè)模塊，價(jià)格相對(duì)便宜，具有較高的性價(jià)比。恒壓供電，內(nèi)置放大電路，伏級(jí)電壓輸出:DC5伏供電時(shí)，在1100%RH范圍內(nèi)線性輸出DC14V。3%RH儲(chǔ)存溫度30～70℃標(biāo)準(zhǔn)輸出RH=55%VDC工作濕度范圍0～100%RH損耗電流mA供電電壓5Vdc平均靈敏度(33%～75%)+25mV/%RH響應(yīng)時(shí)間5s三、HM1500濕度變送器的工作原理HM1500采用恒壓供電,內(nèi)置放大電路,能輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)壓信號(hào),響應(yīng)速度快重復(fù)性好、抗污染能力強(qiáng)。取m=1,選取11對(duì)測(cè)量值（HR , U。對(duì)于接收端，A比B高200mV以上即認(rèn)為是邏輯1，A比B低200mV以上即認(rèn)為是邏輯0。其結(jié)構(gòu)和引腳都非常簡(jiǎn)單，內(nèi)部含有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和接收器。在本設(shè)計(jì)中只需用到MAX485的發(fā)送模塊，將從AT89C51輸入的TTL電平轉(zhuǎn)換成差分電平輸出到上位機(jī)。 //設(shè)置串口方式1，允許接收數(shù)據(jù) PCON|=0x80。 //接收到的1個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)放入變量sdata } { SBUF=sdata。并行輸出端CLOCK時(shí)鐘輸入端。數(shù)字濾波算法的優(yōu)點(diǎn)：（1）數(shù)字濾波只是一個(gè)計(jì)算過程，無需硬件，因此可靠性高，并且不存在阻抗匹配、特性波動(dòng)、非一致性等問題。（1） 確定當(dāng)前數(shù)據(jù)有效性的判別準(zhǔn)則一個(gè)序列的中值對(duì)奇異數(shù)據(jù)的靈敏度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于序列的平均值，用中值構(gòu)造一個(gè)尺度序列，設(shè){ }中值為Z，則{d(k)}={| X0(k)Z|,| X1(k)Z|,…|,XM1(k)Z|}給出了每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)偏離參照值的尺度 令{d(k)}的中值為D，＝*D，MAD可以代替標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。所選用的A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809，它采用串行通信方式，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。由于時(shí)間倉促和本人水平有限，在設(shè)計(jì)過程中，難免在設(shè)計(jì)上存在一定的缺陷，請(qǐng)各位老師多多指正。方彥軍、孫健. 智能儀器技術(shù)及其應(yīng)用[M].西安:化學(xué)工業(yè)出版社,2006:98105.[9] 沈紅衛(wèi). 基于單片機(jī)的智能系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[M].成都:電子工業(yè)出版社,1997:8496.[10][M].北航大學(xué)出版社，1995.[11][M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2001.[12][M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999.[13]David Karlins，Build Your Own Web Site [M]，McGrawHill Osborne Media，.[14]Dan Suciu, Gottfried Vosen，The World Wide Web and databases，Springer ，.