【正文】 被生產(chǎn)過程中的計算機控制系統(tǒng)用來控制某些物理量。將外部世界存在的溫度、壓力、流量、位移以及角度等模擬量 ( Analog Signal )轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再收集到計算機并進一步予以顯示、處理、傳輸與記錄這一過程，即稱為“ 數(shù)據(jù)采集”。 數(shù)據(jù)采集及傳感器測試技術(shù)現(xiàn)狀 數(shù)據(jù)采集技術(shù)( Data Acquisition ) 是信息科學的一個重要分支， 它研究信息數(shù)據(jù)的采集、存貯、處理以及控制等作業(yè)。 2 . 新型敏感材料將加速開發(fā)，微電子、光電子、生物化學、信息處理等各種學科，各種新技術(shù)的互相滲透和綜合利用，可望研制出一批先進傳感器。它不僅可以制成簡單的三維結(jié)構(gòu)，而且可以做成三維運動結(jié)構(gòu)與復(fù)雜的力平衡結(jié)構(gòu)。 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。我國從 1980年開始研制高分子濕度傳感器。自從1978年芬蘭Vaisla公司成功地研制了Humicap以來， 高分子濕度傳感器優(yōu)異性能在國際上獲得了越來越多領(lǐng)域的承認， 特別是濕度量程寬、響應(yīng)時間短、濕滯回差小、制作簡單、成本低等優(yōu)點， 成為其它濕度傳感器激烈的競爭對手。 高分子濕度傳感器的研究始于1938年， 由美國的達姆( . Dummore ) 在金屬絲狀電極的上面浸涂一層聚乙烯醇和氯化鏗的混合感濕膜， 而研制出的浸式氯化鏗濕度傳感器。因此，隨著工農(nóng)業(yè)，國防、科技及整個國民經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，對環(huán)境濕度的控制和檢測越來越受到人們的重視，市場也越來越大。如紡織廠的棉紗質(zhì)量與濕度有直接關(guān)系，濕度要進行控制。 隨著科學技術(shù)的發(fā)展，對濕度控制需求越加迫切，要求濕度傳感器向微型化和集成化方向發(fā)展，同時要求傳感器抗污染。在家電上濕度測量廣泛應(yīng)用于空調(diào)機、微波爐、攝像機等電器。而水果、種子、肉類等又需要保證在一定濕度的環(huán)境中，這些都須對濕度進行測量與控制。人們的日常生活和生產(chǎn)活動以及動植物的生長和生存，都與周圍環(huán)境的濕度息息相關(guān)，從日常生活、家電、交通、到醫(yī)療、氣象、工農(nóng)業(yè)都需要進行濕度測量。 濕敏傳感器屬于敏感類傳感器，目前世界年產(chǎn)濕度傳感器的數(shù)量是非常大的，我國的產(chǎn)量也是可觀的，僅氣象、環(huán)保、紡織、生化等行業(yè)需求量就很大，另外農(nóng)業(yè)、食品、木材、煤炭等對濕度傳感器的需求也在不斷增加。不難看出，傳感器技術(shù)是涉及國民經(jīng)濟及國防科研各領(lǐng)域的重要技術(shù)。 傳感器是流程自動控制系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的關(guān)鍵基礎(chǔ)之器件，其技術(shù)水平直接影響到自動化系統(tǒng)和信息系統(tǒng)的水平，自 動化技術(shù)水平越高，對傳感器技術(shù)依賴程度越大。它是人類探知自然界信息的觸覺，為人們認識和控制相應(yīng)的對象提供條件和依據(jù)。微電子技術(shù)，大規(guī)模集成電路技術(shù)、計算機技術(shù)，光電子技術(shù)，超導(dǎo)電子等新技術(shù)的發(fā)展，均為加速研制新一代傳感器提供了發(fā)展的條件。 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。傳感器技術(shù)是信息社會的重要技術(shù)基礎(chǔ)，傳感器的數(shù)量、質(zhì)量直接決定了信息技術(shù)系統(tǒng)的功能和質(zhì)量。 humidity sensor。The system achieved a 3 2 Road, capacitive humidity sensor capacitance value of the performance parameters (0 and quality factor Value (Q) highprecision, highspeed measurement, in the 30 100 p F of the capacitive ponents measured, the quoted error of percent. Of the system to solve the humidity sensor to achieve the production process and the error detection The problem of slow, but also the formation of other similar detection systems can learn from the methods and systems Framework. Key words: DSP。 the use of digital electronic switching CD 4051 for the design of multichannel selection to enhance the system39。In this paper, the design of the humidity sensor test system, the use of T MS320LF2407A as the master device on the hardware circuit design。 復(fù)數(shù)電壓DSPbased humidity sensor technology, test system Hardware design and firmware developmentAbstractHumidity is often in our everyday life of the physical contact, moisture and humidity detection require the use of mass Sensilla to. In our country, all walks of life to the humidity sensor in great demand, but the testing of low Limits the production efficiency further improved. So how to solve the sensor problem as automatic volume testConstraints to enhance production efficiency as the main factor. US B總線。該系統(tǒng)的實現(xiàn)解決了濕度傳感器生產(chǎn)過程中檢測誤差大和速度慢的問題，也為組建其它類似的檢測系統(tǒng)提供了可以借鑒的方法和系統(tǒng)構(gòu)架 。利用數(shù)字電子開關(guān)CD4051 進行多路通道選擇設(shè)計，增強了系統(tǒng)的靈活性、適應(yīng)性與擴展性。 本文設(shè)計了濕度傳感器的測試系統(tǒng)，使用T MS320LF2407A作為主器件對硬件電路設(shè)計。因此如何解決傳感器的自動批量測試問題成為制約生產(chǎn)效率提高的主要因素。 本科畢業(yè)論文（設(shè)計）題　　目　基于DSP技術(shù)的濕度傳感器測試系統(tǒng)的設(shè)計及固件開發(fā)學生姓名　 楊 榮 輝　　　　專業(yè)名稱　 電氣工程及其自動化　　 指導(dǎo)教師　 　　　　 2009 年　05　月　09　日基于DSP濕度傳感器測試系統(tǒng)硬件設(shè)計及固件開發(fā) 電氣工程及其自動化05級電器一班 楊榮輝 20058601026摘要 濕度是我們?nèi)粘Ｉ钪薪?jīng)常接觸的物理量，濕度的檢測需要采用濕度傳感器來進行。在我國，各行各業(yè)對濕度傳感器的需求量很大，但是測試的低效率限制了產(chǎn)量的進一步提高。 本文介紹了電容式濕度傳感器復(fù)數(shù)電壓法測量原理，建立了基于D S P 技術(shù)的濕度傳感器復(fù)數(shù)電壓法測量模型，并將此模型應(yīng)用于電路設(shè)計，簡化了電路，減少了誤差環(huán)節(jié)，為實現(xiàn)高精度快速測量提供了理論依據(jù)。利用高速SPI 接口的D/ A芯片MAX5722產(chǎn)生正弦波:利用US B接口芯片PDI USBDI2 進行高速U S B總線傳輸。 本系統(tǒng)實現(xiàn)了3 2 路電容式濕度傳感器的性能參數(shù)電容值( 0和品質(zhì)因數(shù)值( Q ) 的高精度、高速測量，在對30100pF 的電容性元件進行測量時，其用誤差為0 . 2 %。關(guān)鍵詞 :DS P 。 濕度傳感器。In this paper, capacitive humidity sensor plural voltage measurement principle, based on DSP technology Plural operation voltage of the humidity sensor measurement model, and this model is applied to circuit design, simplifying the Circuit to reduce the error link in order to achieve rapid highprecision measurement provides a theoretical basis. the use of highspeed SPI interface of the D /A chip MAX5722 have a sine wave: the use of US B interface chip PDIUSB DI 2 highspeed USB bus transmission。s flexibility, adaptability and scalability. USBbus。 plural voltage目 錄一 緒論…………………………………………………………………………6……………………………………………………………6……………………………6……………………………………………7 濕度傳感器及敏感元件發(fā)展現(xiàn)狀………………………………7………………………………8 DS P技術(shù)的應(yīng)用狀況…………………………………………9 通訊技術(shù)方式…………………………………………………9二 濕度傳感器………………………………………………………………10 伸縮式濕度傳感器…………………………………………………10 蒸發(fā)式濕度傳感器…………………………………………………11 露點傳感器…………………………………………………………11…………………………………………………12………………………………………………13………………………………………………13……………………………………17…………………………………………………17………………………………………………18………………………………………………18…………………………………………………………………18三方案設(shè)計及測量原理………………………………………………………18…………………………………………………………………18 濕度傳感器測量原理………………………………………………19 電容式濕度傳感器的等效形式及單元測量電路………………19………………………20……20 基于DS P技術(shù)的復(fù)數(shù)電壓法測試數(shù)學模型的應(yīng)用…………24 硬件模塊的實現(xiàn)方案………………………………………………25 通訊方式方案選擇…………………………………………………26 總體方案設(shè)計………………………………………………………27四 濕度源設(shè)計………………………………………………………………28…………………………………………………………28……………………………………………………………29…………………………………………………………31 保證濕度源精度的必要措施………………………………………33五 硬件電路設(shè)計及編程……………………………………………………34 硬件電路設(shè)計………………………………………………………34 TMS320LF2407A主板設(shè)計………………………………………35 正弦波產(chǎn)生電路的設(shè)計…………………………………………38…………………………………………………32……………………………………………………42……………………………………………………………43六 誤差分析及結(jié)果…………………………………………………………48 硬件電路誤差分析…………………………………………………48 結(jié)果及分析…………………………………………………………50七 后言………………………………………………………………………51參考文獻……………………………………………………………………52致謝…………………………………………………………………………53一 緒論 課題背景現(xiàn)代信息技術(shù)的三大支柱是傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計算機技術(shù)，它們分別構(gòu)成了信息技術(shù)系統(tǒng)的“ 感官” 、“ 神經(jīng)”和“ 大腦”。傳感器作為捕捉信息的器件，在高度信息化社會的科學技術(shù)發(fā)展中占有重要的地位。傳感器領(lǐng)域的主要技術(shù)正在現(xiàn)有基礎(chǔ)上延伸和提高，加速新一代傳感器的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。 當今世紀是人類全面進入信息電子化的時代，隨著人類探知領(lǐng)域和空間的拓展，使得人們需要獲得的電子信息種類日益增加，需要信息傳遞的速度加快，信息處理能力增強，因此要求與此相對應(yīng)的信息采集技術(shù)一傳感技術(shù)必須跟上信息化發(fā)展的需要。作為現(xiàn)代信息技術(shù)的三大核心技術(shù)之一的傳感技術(shù)，將是當今世界各國在高新技術(shù)發(fā)展方面爭奪的一 個重要領(lǐng)域。在信息社會中，人們?yōu)榱送苿由鐣a(chǎn)力的發(fā)展，需要用傳感器來檢測許多非電量信息，如力、壓力、流量、速度、溫度、濕度以及生物量等等。一些早己形成傳感器產(chǎn)業(yè)的發(fā)達國家已經(jīng)把傳感器技術(shù)作為重點技術(shù)加以發(fā)展。 空氣濕度與人類關(guān)系密切。如:為防止庫中的食品、武器彈藥、金屬材料等物品霉爛、生銹必須保證在干燥的環(huán)境中。茶葉、煙草等加工各類紡織企業(yè)更離不開對濕度的控制。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中也大有作為，果園、大棚蔬菜〔 蔬菜大棚的濕度需控制在7 0 % R H以止)等種植都需對濕度進行監(jiān)控。對環(huán)境濕度的控制將直接影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的成敗問題。紡織工業(yè)加工原料主要是纖維材料，纖維材料具有吸濕的特性，吸濕量多少與環(huán)境空氣的濕度有關(guān)。 傳感