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基于AT89C51的濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

作者：CEO 時(shí)間：2022-09-25 點(diǎn)擊：0

信息摘要：摘要：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
。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。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
。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...

基于AT89C51的濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

基于AT89C51的濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究

　　摘要：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
。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。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
。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
。

　　在人的日常生活中

，人的居住空間也是一個(gè)人工環(huán)境?div id="jfovm50" class="index-wrap">？諝馕廴?div id="jfovm50" class="index-wrap">，直接威脅人的身體健康；噪音污染
，影響人的情緒
、工作
、休息、飲食
，可以導(dǎo)致神經(jīng)衰弱
；溫度過熱、過冷
，導(dǎo)致人的不適
，耗費(fèi)電能；空氣過濕
，將使人們感到沉悶和窒息
；空氣過燥，又會使人的口腔感到不適
，甚至可能發(fā)生咽喉炎等疾病
。如果能系統(tǒng)自動控制這個(gè)最常見的空間，人的生活將更舒適
。所以說
，這是一個(gè)很有發(fā)展前途的課題，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)系統(tǒng)的研制[3]
、[5]
。本文也就其中最難測量的物理量——濕度進(jìn)行研究。

　　1濕度檢測的原理無線

　　本系統(tǒng)通過單片機(jī)AT89C51[1]及其各種接口電路來實(shí)現(xiàn)濕度的檢測

。其工作原理是:電容式相對濕度傳感器的容值隨著濕度的變化而線性的變化
，通過信號檢測和轉(zhuǎn)換電路將變化的電容轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的變化的電壓，再由A/D轉(zhuǎn)換器把模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入到單片機(jī)中
，單片機(jī)對采集到的信號進(jìn)行濾波處理并通過查表得到實(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
。

　　2系統(tǒng)的硬件構(gòu)成及功能設(shè)計(jì)

　　本系統(tǒng)的濕度傳感器采用高精度的HS電容式相對濕度傳感器[2]

，它采用電容式濕度敏感元件，其特點(diǎn)是尺寸小
、響應(yīng)時(shí)間快
、線性度好、溫度系數(shù)小
、可靠性高和穩(wěn)定性好
。在相對濕度為0％~100％RH范圍內(nèi)，電容量由162pF變到200pF時(shí)
，其誤差不大于±2％RH
，而且響應(yīng)時(shí)間小于5s，溫度系數(shù)為0.04pF/℃，可見該濕度傳感器受溫度的影響是很小的
。為了保存數(shù)據(jù)的原始記錄
，

　　AT89C51單片機(jī)作為檢測儀的核心部分。主要負(fù)責(zé)將A/D轉(zhuǎn)換模塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并送至LED顯示模塊實(shí)時(shí)顯示

；響應(yīng)鍵盤輸入
，查看或修改用戶設(shè)定的濕度上限值。文獻(xiàn)[4]采用DSP實(shí)現(xiàn)了溫濕度控制器的設(shè)計(jì)
，但是由于DSP的價(jià)格較高
，不宜應(yīng)用在各種場合中。

　　2.1A/D轉(zhuǎn)換

　　A/D轉(zhuǎn)換電路負(fù)責(zé)把模擬電壓信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號

，本系統(tǒng)采用了以10位開關(guān)電容逐次逼近A/D轉(zhuǎn)換器為基礎(chǔ)而構(gòu)造的CMOSA/D轉(zhuǎn)換器TLC1549,它具有片內(nèi)采樣-保持電路
，還有差分高阻抗基準(zhǔn)電壓輸入，抗干擾
，可按比例量程校準(zhǔn)轉(zhuǎn)換范圍
，總不可調(diào)整誤差達(dá)到±1LSBMax（4.8mV）等特點(diǎn)。它通過一個(gè)三態(tài)輸出端（DATAOUT）和2個(gè)輸入端（包括I/OCLOCK（I/O時(shí)鐘）和CS（片選））與AT89C51的P10～P12接口相連
，這樣不僅簡化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
，減少電路板的占用面積，而且提高了可靠性
，分辨率也較高
。

　　2.2看門狗復(fù)位

　　看門狗復(fù)位電路選用X芯片。它集斷電數(shù)據(jù)保存功能

、看門狗功能
、上電掉電復(fù)位功能、電源電壓監(jiān)控功能于一身
，這種組合大大簡化了硬件設(shè)計(jì)
，降低了成本和系統(tǒng)功耗。當(dāng)系統(tǒng)故障時(shí)
，在選定的超時(shí)時(shí)間之后
，X的看門狗將以RESET信號作為響應(yīng)，利用X低VCC檢測電路
，可以保護(hù)系統(tǒng)使之免受低電壓的影響
；當(dāng)VCC降到最小VCC轉(zhuǎn)換點(diǎn)以下時(shí)，系統(tǒng)復(fù)位一直到VCC返回規(guī)定值且穩(wěn)定為止
。

　　2.3串口通信

　　為了對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)一步的處理，需要將數(shù)據(jù)從單片機(jī)傳送至計(jì)算機(jī)

。AT89C51具有串行通訊接口（SCI）,SCI是為能與CRT終端及計(jì)算機(jī)等外設(shè)通訊的全雙工異步系統(tǒng)
，本系統(tǒng)采用RS-232-C接口方式，傳送波特率為9600比特。接口芯片采用MAX232
，這種芯片可以實(shí)現(xiàn)TTL電平和RS-232C接口電平之間的轉(zhuǎn)換
，也就是可以把5V電平表示為“1”，0V電平表示“0”的邏輯
，轉(zhuǎn)換成－3～15V電平表示“1”
，＋3～15V電平表示“0”的邏輯，從而解決了由于PC機(jī)的串行口是RS-232C標(biāo)準(zhǔn)的接口
，其輸入輸出在電平上和采用TTL電平的AT89C51在接口時(shí)會產(chǎn)生電平不同的問題
。因此PC機(jī)和AT89C51單片機(jī)串行通信便可以順利進(jìn)行。

　　2.4鍵盤控制

　　鍵盤電路是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)最常用的人機(jī)接口電路

，用它可以完成濕度值的設(shè)定
、移位、加1
、減1
、清零、前翻頁
、和后翻頁等功能
。但它往往要占用較多的I/O端口。在本濕度檢測系統(tǒng)中
，除了把一個(gè)獨(dú)立的按鍵用作開始鍵外
，利用了一種新型的鍵盤電路，它可以最大限度地減少鍵盤電路對I/O端口的占用
。

　　這種電路可以使按鍵次數(shù)達(dá)到16個(gè)

，其軟件處理使用了端口訪問和掃描檢測兩種方法，同時(shí)由于采用了組合邏輯來直接對端口進(jìn)行讀取
，因此極大地簡化了程序的處理過程
，同時(shí)也節(jié)省了寶貴的存儲器和CPU運(yùn)算資源。

　　在本系統(tǒng)中

，由于該濕度計(jì)還要進(jìn)行信息的實(shí)時(shí)顯示
，所以設(shè)計(jì)了LED顯示電路。該電路由三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器（LM317）
、晶體管（NPN）
、串行輸入/8位并行輸出的移位寄存器（74LS164）、顯示器（共陽極LED）和電阻構(gòu)成
。

　　該顯示控制電路中單片機(jī)串行口工作方式為0

，即為8位移位寄存器，TXD為同步信號輸出端
，RXD為串行數(shù)據(jù)輸出端
，選用在串行口接串行輸入/8位并行輸出的移位寄存器74LS164來驅(qū)動LED顯示器
。但是由于74LS164無并行輸出控制端，在串行輸入過程中
，其輸出端的狀態(tài)會不斷變化
，故在某些使用場合，在74LS164與輸出裝置之間還應(yīng)加上可控的緩沖級（如三態(tài)緩沖器74LS244）
，以使串行輸入過程結(jié)束后再輸出
。而這里是通過控制NPN晶體管的導(dǎo)通與截止和LM317，來控制顯示器（LED）共陽極電位的高低
，從而控制顯示器的亮暗
，也就是在數(shù)據(jù)傳輸過程中顯示器暗、在數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束時(shí)顯示器亮
。由于74LS164在低電平輸出時(shí)
，允許通過的電流可達(dá)8mA，故不需要再加驅(qū)動電路
。通過電位器RP2調(diào)整腳2的輸出電壓
，可使LED的顯示亮度均勻在線可調(diào)，而且可以節(jié)約大量限流電阻
。

　　2.6時(shí)鐘控制

　　系統(tǒng)時(shí)鐘由實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘芯片PCF8563提供

，該芯片是一款工業(yè)級內(nèi)含I2C總線接口功能的具有極低功耗的多功能時(shí)鐘/日歷芯片。PCF8563的多種報(bào)警功能
、定時(shí)器功能
、時(shí)鐘輸出功能以及中斷輸出功能能完成各種復(fù)雜的定時(shí)服務(wù)。內(nèi)部時(shí)鐘電路內(nèi)部振蕩電路內(nèi)部低電壓檢測電路（1.0V）以及兩線制I2C總線通訊方式
，不但使外圍電路及其簡潔
，而且也增加了芯片的可靠性。

　　為了使單片機(jī)在將濕度值提供給顯示器顯示的同時(shí)能將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)存入外部數(shù)據(jù)區(qū)供批處理打印和主系統(tǒng)共享或以備傳輸和處理之用

，在電路中還擴(kuò)展了一片16K的ATMEL公司的E2PROM存儲卡——AT24C16
。單片機(jī)將數(shù)據(jù)采集處理后，讀取PCF8563時(shí)間數(shù)據(jù)與采集到的數(shù)據(jù)一同存儲到AT24C16中
。

　　2.7電源控制

　　電源電路是給電子設(shè)備提供必要的電源能量的電路

，就輸入和輸出而言，在集成電路中主要使用的是由交流（AC）220V
，50/60Hz的市電轉(zhuǎn)換成直流電
。該部分電路由降壓、整流
、濾波
、穩(wěn)壓四部分組成。

　　在設(shè)計(jì)穩(wěn)壓部分時(shí)

，根據(jù)電路對電源要求的不同而選擇不同的穩(wěn)壓電路
，由于A/D轉(zhuǎn)換器（TLC1549）
、看門狗定時(shí)器（X）、三端可調(diào)集成穩(wěn)壓器（LM317）
、單片機(jī)（AT89C51）要求電源電壓的穩(wěn)定性較高，所以采用了三端固定式集成穩(wěn)壓電路(78H05)
；由于測量電路和頻率/電壓轉(zhuǎn)換器對電源要求不太高
，所以分別采用穩(wěn)壓管給它們供電；由于A/D轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓（REF+）對電源要求非常高
，所以采用精密基準(zhǔn)電壓源（LM336-5.0V）供電
。

　　3濕度檢測和傳送電路的設(shè)計(jì)

　　濕度檢測和傳送電路的作用是將被檢測出的濕敏元件參數(shù)的變化轉(zhuǎn)化成電壓變化使其能滿足A/D轉(zhuǎn)換電路的要求。該部分電路由自激多諧振蕩器

、脈寬調(diào)制電路和頻率/電壓轉(zhuǎn)換器LM2917電路組成
。

　　LM2917是一種單片集成頻率/電壓轉(zhuǎn)換器，芯片中包含了一個(gè)高增益的運(yùn)算放大器/比較器

，內(nèi)含的轉(zhuǎn)速計(jì)使用充電泵技術(shù)
，對低紋波具有頻率倍增功能。雖然如果對頻率量f直接由單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行頻率檢測
，而省去f/v轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換是可行的
。但對于電容放大后，使得7555時(shí)基IC的輸出頻率在6～4.48kHz
，總有一基值頻率為4kHz
，使得直接測頻計(jì)數(shù)的有效位減少。再者電容放大器又存在溫漂問題使得頻率值有所波動
。造成測量誤差而影響精度
。因此本檢測系統(tǒng)還是選用了f/v轉(zhuǎn)換和A/D轉(zhuǎn)換電路。

　　4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　濕度檢測系統(tǒng)是一個(gè)智能化的系統(tǒng)

，它的軟件所完成的功能主要包括：

　　

　?div id="d48novz" class="flower left">

、俨蓸樱簡纹瑱C(jī)AT89C51能夠控制TLC1549正常工作采樣的采樣程序。

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、陲@示：單片機(jī)AT89C51把采樣來的數(shù)據(jù)經(jīng)過濾波
、二—十進(jìn)制轉(zhuǎn)換并以十進(jìn)制4位精度顯示的程序。

　?div id="4qifd00" class="flower right">

、弁ㄐ牛簡纹瑱C(jī)AT89C51能夠把顯示的數(shù)據(jù)通過串行通信口傳送到管理級的上位IBM-PC機(jī)
，然后上位機(jī)把接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

　　5結(jié)論

　　本系統(tǒng)采用了高精度的電容式相對濕度傳感器

，在系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)
，濕度測量范圍為0～100%RH。系統(tǒng)還充分利用了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)，因此只要選用不同的濕度傳感器
，并修改相應(yīng)的軟件控制程序
，本檢測系統(tǒng)就可應(yīng)用在環(huán)境保護(hù)、工業(yè)控制
、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及軍事等方面
，可見其具有非常廣泛的應(yīng)用前景。由于該系統(tǒng)主要是濕度的檢測而涉及濕度的控制比較少
，所以在控制方面有待進(jìn)一步研究
。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]余永權(quán).ATMEL89系列單片機(jī)——應(yīng)用技術(shù)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出社，2002.4

　　[2]單成祥.傳感器的理論與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)及其應(yīng)用[M].北京：國防工業(yè)出版社

，1999.8

　　[3]Takakura.Climatecontroltoreduceenergyinputs[J].ActaHort.1989(245):406-415

　　[4]黃德勝

、吳星明、劉敏.基于DSP的數(shù)字化溫濕度智能控制器設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息.2003,19(5):18-26

　　[5]金偉正.溫濕度檢測控制系統(tǒng)的研制[J].電子與自動化.2000(2):25-27

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