【正文】 她的循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪，她的淵博的專業(yè)知識，精益求精的工作作風，嚴以律己、寬以待人的崇高風范，將一直是我工作、學習中的榜樣。為應對各種環(huán)境，傳感器的設計也呈現(xiàn)多樣化，數(shù)字化和智能化也必是傳感器的發(fā)展趨勢。對于一個放大倍數(shù)比較高的放大器來說，只要第一級引進一點微弱的干擾電壓，經(jīng)過各級的放大，放大器的輸出端就有一個較大的干擾電壓。由于這些干擾噪聲會對測量精確度產(chǎn)生較大影響，如何減少各種干擾的影響成為提高測量準確性的關鍵。 系統(tǒng)各程序模塊 本系統(tǒng)的程序模塊主要有LED顯示子程序、語音播放子程序等模塊。由上述數(shù)據(jù)得到： （7）即濕度和數(shù)字量轉換線性模型為：H=5 系統(tǒng)的軟件結構和程序框圖整個系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件來實現(xiàn)的，當硬件基本定型后，軟件的功能也就基本定下來了。 標度變換與標定 測控系統(tǒng)中被測信號由測量探頭探測接收后，要經(jīng)歷很多道環(huán)節(jié)的處理（在測量通道中被測量都經(jīng)歷了多次轉換即多次量綱的變化），才能輸出顯示、驅動執(zhí)行器件動作。 代數(shù)插值法對傳感器的非線性補償原理用插值法求函數(shù)的近似表達式時，首先要選定近似函數(shù)的形式。采樣頻率可為 ,頻率越低,錄放時間越長,而音質有所下降,片內(nèi)信息存于閃爍存貯器中,可在斷電情況下保存100年(典型值),反復錄音10萬次。動態(tài)LED顯示的設計方法是將不同LED模塊的所有的LED的驅動端一對一地連接到一起，而將其公共極（陰極或陽極）分別由不同的IO口來驅動。 8051單片機最小系統(tǒng)該系統(tǒng)具有以下特點：(1) 系統(tǒng)有大量的I/O線可供用戶使用：P0、PPP3四口都可以作為I/O口使用。數(shù)據(jù)傳送的關鍵問題是如何確認A/D 轉換的完成，因此只有確認數(shù)據(jù)轉換完成后，才能進行傳送。 A/D轉換電路圖ADC0809的啟動控制信號START、/WR、/RD控制信號等由微控制器提供。經(jīng)分析比較，以逐次逼近式A/D轉換器的性價比為最為合適。其中U1A、U1B起驅動傳感器作用，電壓跟隨器U1A起隔離作用，也就是增加驅動能力，同時有阻抗變換作用，U1B電路即是傳感器驅動電路，促使?jié)衩綦娮栝_始工作。隨濕度變化，膜發(fā)生膨脹或收縮，從而使導電粉末間距變化，電阻隨之改變。而精度高于177。濕度傳感器是采用半導體技術，因此對使用的環(huán)境溫度有要求，超過其規(guī)定的使用溫度將對傳感器造成損壞。但用現(xiàn)代光電原理的冷鏡式露點儀價格昂貴，常和標準濕度發(fā)生器配套使用。3 系統(tǒng)硬件設計本章主要介紹了溫濕度模塊設計、A/D轉換電路設計、單片機模塊設計、LED數(shù)字顯示模塊設計和語音模塊設計等五個方面的內(nèi)容。同時以溫度傳感器LM35來實現(xiàn)對空氣溫度的檢測。敏感元件與傳感器發(fā)展 的總趨勢是集成化、多功能化、智能化和系統(tǒng)化。在貯存或加工與 周圍空氣處于濕度平衡的材料時，相對濕度有著很大的意義。本文介紹了一種新型多功能空氣濕 度計的原理和測量方法，采用CHR01濕敏電阻作為濕度敏感元件，設計出溫濕度檢測模塊來測量空氣中的溫濕度值。只有檢測出空氣濕度后，才能 運用相 應的方法調節(jié)空氣濕度，有效消除靜電，創(chuàng)造森林、海 般的清新空氣。(3) 傳感器應用領域得到新的拓展，二次傳感器和傳感器系統(tǒng)的比例大幅度增長，集成化、智能化傳感器與 變送器將會呈現(xiàn)暢銷勢。系統(tǒng)設計原則具體如下：(1) 測控系統(tǒng)能夠實現(xiàn)溫度、濕度值2路輸出。常見的濕度測量方法有：動態(tài)法(雙壓法、雙溫法、分流法)，靜態(tài)法(飽和鹽法、硫酸法)，露點法，干濕球法和電子式傳感器法。濕敏傳感器正從簡單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度測量技術提高到新的水平。因為要達到不同的精度，其制造成本相差很大，售價也相差甚遠。(3) 考慮時漂和溫漂在實際使用中，由于塵土、油污及有害氣體的影響，使用時間一長，電子式濕度傳器會產(chǎn)生老化，精度下降，電子式濕度傳器年漂移量一般都在177。當相對濕度增加時，吸附量也增加，吸附水就成為導電通道，高分子電解質的正負離子主要起到載流子作用，另外，由吸附水自身離解出的質子、水和氫離子也起電荷載流子作用，使高分子濕敏電阻的電阻值下降。濕敏元件的濕度溫度系數(shù)就是表示器件的感濕特性曲線隨環(huán)境溫度而變化的特性參數(shù)。在常溫下，且無需外部校準或微調，可以提供177。 ADC0809接口電路設計ADC0809芯片屬ADC0808系列多通道8位CMOS模數(shù)轉換器。8051單片機的ALE輸出的頻率為Fosc/6，當系統(tǒng)晶振為12MHz時，U1_CLKDE 頻率約為1MHz，符合ADC0809的要求。它集Flash程序存儲器可在線編程（ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用8位微處理器于單片芯片中，它的功能強大，低價位可應用于許多高性價比的場合，可靈活應用于各種控制領域。本系統(tǒng)使用7段發(fā)光二極管與單片機結合從而對檢測出的溫濕度值進行顯示，其中我們使用三極管對LED進行驅動。應用于LED指示燈、產(chǎn)品的設計中只有一個7段LED碼需要顯示。控制系統(tǒng)根據(jù)檢測到的外界物理信號的變化作出準確的判斷，及時發(fā)出各種控制數(shù)據(jù)，通過數(shù)／模轉換器轉換成模擬量(一般為電壓)，去控制執(zhí)行部件按系統(tǒng)的要求動作，從而實現(xiàn)精確控制。如果構造n次多項式滿足： i=0,1,2…，n （1）稱為函數(shù)的插值多項式，叫做插值節(jié)點。 本系統(tǒng)選用的濕敏電阻為線性電壓輸出模塊，相對濕度和輸出電壓值有著相對應的線性關系，故采用線性標度變換。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能來選擇一種最合適的監(jiān)控程序結構，然后根據(jù)實時性的要求，合理地安排監(jiān)控軟件和各執(zhí)行模塊之間地調度關系。6 系統(tǒng)調試和誤差分析 系統(tǒng)調試本系統(tǒng)分為溫濕度檢測模塊、A/D轉換模塊、LED顯示模塊和語音模塊四個模塊，在整個系統(tǒng)調試前可以按模塊調試分別調試。采用性能優(yōu)良的器件可以減小熱噪聲的影響。7 總結與展望本文通過理論設計和實際制作相結合，對多功能空氣濕度計展開分析與研究。在下次設計的時候可以制作PCB板來代替面包板。感謝各位同學在課題研究期間所給予的大力幫助，正是因為有了他們的支持和鼓勵，我才能堅持到底。只有牢固的掌握了基礎科學知識，我們才能夠研究更深奧的理論，才能夠站得更高、看得更遠。這里我們采用的是LED的動態(tài)數(shù)碼顯示，利用其動態(tài)掃描的特點，不斷顯示從溫濕度檢測模塊處得到的相應溫度、濕度數(shù)據(jù)值。但是實際的輸入電壓不一定是量化電平的整數(shù)倍，這就產(chǎn)生了量化誤差。但是由于系統(tǒng)大都工作的環(huán)境往往具有一定的干擾源，常常給系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行造成威脅，使系統(tǒng)難以達到額定的或要求的性能指標，使系統(tǒng)測試結果與實際產(chǎn)生誤差，嚴重之時，甚至不能正常工作或系統(tǒng)癱瘓而停止工作。將各個功能程序以子程序的形式寫好，當寫主程序的時候，只需要調用子程序，然后在寄存器的分配上作一下調整，消除寄存器沖突和I/O沖突即可。因此如求YV電壓所對應的數(shù)字量時，只需令X=Y/K(bit)，再將X變?yōu)?6進制數(shù)即可求得相應的數(shù)字量。階次n還與逼近的函數(shù)特性有關，若接近線性，可取n=1；若接近拋物線，可取n=2。目前，解決這類問題的常用方法是插值法和曲線擬合法。其中關鍵為ISD4002語音芯片。其顯示方法比較簡單，只要將顯示段碼送至段碼口，并把位控字送至位控口即可。單片機最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復位開關和電源部分。同時作為寫選通信號，作為讀選通信號。A/D轉換過程主要包括采樣量化及編碼。A/D轉換器是對采樣獲得的模擬量（被測信號在時間上離散化）進行離散取樣數(shù)字化（在數(shù)值上離散化）。另外，濕敏膜在高頻下也會產(chǎn)生集膚效應，阻值發(fā)生變化，影響到測濕靈敏度和準確性。膜表面），使用低溫烙鐵或用鑷子保護 (4) 盡量避免在以下環(huán)境中直接使用：鹽霧，腐蝕性氣體：強酸（硫酸，鹽酸），強堿，有機溶劑（酒精，丙酮等） (5) 推薦儲存條件： 溫度：10℃～40℃有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度。使用場合如果難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn)品出廠前都要采用標準濕度發(fā)生器來逐一標定，電子式濕度傳感器的準確度可以達到2％一3％RH。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。 系統(tǒng)總體設計 系統(tǒng)工作原理 本系統(tǒng)是通過濕度傳感器將空氣中的濕度值轉化為電信號，利用AT89S51單片機作為系統(tǒng)的總控模塊，AT89S51單片機可把由溫濕度檢測電路檢測出的電壓信號經(jīng)過A/D轉換后的數(shù)據(jù)利用軟件計算出溫濕度，再把數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃ED顯示模塊，實現(xiàn)溫度、濕度的顯示；然后通過串口把溫濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)搅硗庖黄珹T89S51單片機上，用戶通過按鍵自行設置溫濕度的報警值，當溫度或濕度值超出用戶設定的范圍時，本系統(tǒng)可以自動執(zhí)行語音報警。 本課題的主要研究內(nèi)容濕度的測量具有一定的復雜性， 人們熟知的毛發(fā)濕度計、干濕球濕度計等己不能滿足現(xiàn)代要求的實際需要，為此，人們研制了各種濕度傳感器 。此后，電解質、有機高分子、各種感濕材料組成的傳感器相繼出現(xiàn)。有絕對濕度、相對濕度、露點等多種表示方式。關鍵詞：濕度；濕敏電 阻；AD轉換器；單片機；1 緒論： 課題研究的目的及意義濕度是表示大氣干 濕程度的物理量。高分子濕度傳感器的研究始于1938年，由美國的達姆()在金屬絲狀電極的上面浸涂一層聚乙烯醇和氯化 鋰的混合感濕膜，而研制出的浸涂式氯化鋰濕度傳感器。在今后比較長的一段時間內(nèi)，開發(fā)具有抗污染 性和長期穩(wěn)定性好的濕敏傳感器仍然是一項重要的研究課題。(5) 盡可能選用成熟電路，元器件國產(chǎn)化，以求降低系統(tǒng)造價獲得較高的性價比。但飽和鹽法對液、氣兩相的平衡要求很嚴，對環(huán)境溫度的穩(wěn)定要求較高。電子式濕度傳感器的特點：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。％RH的濕度變化(誤差)。如果被測的房間太大，就應放置多個傳感器。 (3) 焊接時溫度不能過高（180℃，2S但加交流電壓后會產(chǎn)生一定的熱量，所以，交流電壓值不能過高，要有一定的限度，在高頻情況下，測試引線的容抗明顯下降，會把濕敏電阻短路。A/D轉換器是將模擬量轉換為數(shù)字量的器件，這個模擬量泛指電壓、電阻、電流等參量，但在一般情況下，模擬量是指電壓而言的。A/D轉換原理及過程：ADC0809最多允許8路模擬量分時輸入，共用一個A/D轉換器進行轉換，由A、B、C編碼選擇通道號通過最高位()至最低位的逐次檢測來逼近被轉換的輸入電壓。還要提供口地址。 AT89S51單片機最小系統(tǒng)單片機系統(tǒng)的擴展是以基本最小系統(tǒng)為基礎的，故應首先熟悉應用應用系統(tǒng)的結構。所謂靜態(tài)顯示，就是在同一時刻只顯示1種字符，或者說被顯示的字符在同一時刻是穩(wěn)定不變的。： 語音報警和鍵盤電路此電路中輸入的數(shù)字信號即為以上經(jīng)過溫濕度模塊、A/D轉換模塊處理過后的所測空氣的溫濕度信號，從SP+、SP輸出語音信號。然而，并非所有的非線性函數(shù)都可以找到一個合適的直接算法