濕度檢測與警報系統(tǒng)的設計說明

41/44濕度檢測與報警系統(tǒng)的設計電子信息科學與技術07-2班石飛飛指導老師馬鳳翔摘要濕度在日常生活中起著重要的作用，例如食品的存儲、圖書的收藏、植物的生長等都需考慮濕度。因此濕度的測量也越來越得到了人們的關注，但一般的濕度計的精確度較低，為±5%或±7%，而且反應速度慢，不能滿足某些場合的要求。以STC89C51RC單片機為核心，利用hih4000-3濕度傳感器輸出電壓與濕度的關系，通過LM258組成的現(xiàn)場采集隔離電路，A/D轉換電路，實現(xiàn)濕度信號的采集，通過LED顯示電路，按鍵電路，報警電路實現(xiàn)濕度值的實時顯示、報警與初始值的改變。利用Proteus仿真軟件實現(xiàn)電路原理圖的仿真，使用Keilc軟件，運用C語言編程。結果證明，該系統(tǒng)能夠快速實現(xiàn)濕度的采集與顯示，且精度小于±5%，實時性效果好。關鍵詞：濕度,單片機,顯示,報警ThedesignofdetectionandalarmingsystemofhumidityElectronicInformationScienceandTechnology07-2ShiFei-feiSupervisorMaFeng-xiangAbstractHumidityplaysanimportantroleinourdaylife,forexample,whenFoodisstored,Booksarecollectted,PlantsGrow，humidityareneedtobeconsidered。Therefore,measurementofhumidityhasReceivedmoreandmoreattention。ButthegeneralhygrometerhasaLowaccuracyof±5%or±7%,andaslowReaction,sothatcannotmeettherequirementsofcertainoccasions.AchievingacquisitionofHumiditySignalbyusingtherelationshipbetweenoutputvoltageandhumidityofhih4000,isolationcircuitconsistedofbyLM258，andtheA/Dconvertercircuit，toSTC89C51RCasthecore.Displayyingthevalue??ofhumidityinreal-timeandalarmmingwhenthevalue??ofhumidityOutofrangeandsettingtheinitialvaluethroughtheLEDdisplaycircuit,keycircuitandalarmmingcircuit.UsingproteusforsimulationandusingKeilcsoftwareandCtoprogram.Theresultsprovedthatthesystemcanquicklycaptureanddisplayhumidity,andtheaccuracyisbetterthan±5%.Inaddition,thesystemhasaeffectivereal-time.Keywords:humidity,SCM,display,alarmming目錄TOC\o"1-4"\h\z\u1引言11.1濕度監(jiān)測系統(tǒng)設計的背景11.2濕度的介紹11.3本設計的內(nèi)容與意義21.4濕度測量方法與注意事項21.4.1濕度測量方法21.4.2濕度測量方案的選擇32濕度檢測與報警系統(tǒng)的總體設計42.1監(jiān)測系統(tǒng)的設計要求42.2設計目標42.3監(jiān)測系統(tǒng)的組成43硬件電路的設計63.1單片機的選擇與特性63.1.1單片機的介紹63.1.2STC單片機的特性63.1.3STC89C51RC單片機的引腳功能63.2傳感器的選擇113.2.1濕度傳感器選擇的注意事項113.2.2本設計傳感器的選擇123.2.3hih4000-3的特性123.3濕度測量電路133.4A/D轉換電路143.5按鍵電路與報警電路的設計173.6顯示電路的設計183.7復位電路193.8通訊接口電路的設計203.9系統(tǒng)電源的設計224軟件設計234.1keilc51軟件介紹234.2keilc51開發(fā)流程234.3C語言介紹264.4系統(tǒng)程序設計265濕度測量結果與誤差分析305.1測量結果305.2誤差分析316結論與展望336.1設計成果336.2結論346.3展望35致謝36參考文獻37附錄38附錄A：電路原理圖38附錄B：實物圖39附錄C：系統(tǒng)程序391引言1.1濕度監(jiān)測系統(tǒng)設計的背景隨著社會的發(fā)展和生活水平的提高，人們對產(chǎn)品的質(zhì)量要求也越來越高，所以生產(chǎn)部門要求對周圍環(huán)境濕度的測量、監(jiān)測與分析起著重要的作用。另外，在許多情況下也需要對環(huán)境的濕度進行監(jiān)測測量，包括人的生活工作環(huán)境、儀器設備的工作環(huán)境以與動植物的生長環(huán)境等。因此，在某些特定環(huán)境測量監(jiān)測濕度也成為一種必然的需要。1.2濕度的介紹濕度是表示大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少；則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。在此意義下，常用絕對濕度、相對濕度、比較濕度、混合比、飽和差以與露點等物理量來表示。絕對濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，一般其單位是克/立方米。絕對濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度。絕對濕度只有與溫度一起才有意義，因為空氣中能夠含有的濕度的量隨溫度而變化，在不同的溫度中絕對濕度也不同，因為隨著溫度的變化空氣的體積也要發(fā)生變化。但絕對濕度越靠近最高濕度，它隨溫度的變化就越小。相對濕度是絕對濕度與最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高，通常用RH%來表示，濕度為100%的空氣是飽和的空氣[1]。空氣濕度在許多方面有重要的用途，例如在大氣學、氣象學、醫(yī)學和生物學。（1）氣象學和水文學下雨的時候，空氣濕度是非常大的在氣象學和水文學中濕度是決定蒸發(fā)和蒸騰的重要數(shù)據(jù)。它對不同的氣候區(qū)的產(chǎn)生起決定性的作用。大氣中的水蒸氣在水循環(huán)過程中也是必不可少的。通過水蒸氣水可以很快地在地球表面運動。水在大氣中形成降水、云和其它現(xiàn)象，它們決定了地球的氣象和氣候。而在天氣預報中，更常用到相對濕度。它反映了降雨、有霧的可能性。在炎熱的天氣之下，高的相對濕度會讓人類（和其他動物）感到更熱，因為這妨礙了汗水的揮發(fā)。人類可以從而制定出酷熱指數(shù)。（2）醫(yī)學在醫(yī)學上空氣的濕度與呼吸之間的關系非常緊密。在一定的濕度下氧氣比較容易通過肺泡進入血液。一般人在45-55%的相對濕度下感覺最舒適。過熱而不通風的房間里的相對濕度一般比較低，這可能對皮膚不良和對粘膜有刺激作用。濕度過高影響人調(diào)節(jié)體溫的排汗功能，人會感到悶熱?？偟膩碚f人在高溫但低濕度的情況下（比如沙漠）比在溫度不太高但濕度很高的情況下（比如雨林）的感覺要好。（3）生物學在生物學中，尤其是在生態(tài)學中空氣濕度是一個非常關鍵的量。它決定一個生態(tài)系統(tǒng)的組成。在植物的葉面上氣孔的開關和植物的呼吸。有些動物比如蝸牛只有在它們的皮膚有一定濕度的情況下才能吸收氧氣。儲藏和生產(chǎn)在存放水果的倉庫里濕度決定水果的成熟。在存放金屬的倉庫里濕度過高可能導致腐蝕。其它許多貨物比如化學藥劑、煙、酒、香腸、木、藝術品、集成電路等等也必須在一定的濕度或在濕度為零的條件下存放。因此在許多倉庫、博物館、圖書館、計算機中心和一定的工廠（比如微電子工業(yè)）中都有空調(diào)裝置來控制室內(nèi)的濕度。1.3本設計的內(nèi)容與意義從濕度的介紹中可以得出，濕度在日常生活中扮演著越來越重要的角色。在傳統(tǒng)的方法中人們主要采取濕度計來測量濕度，一般的濕度計精度比較低，而且反應較慢。因此在本設計中選用精度較高反應較快的傳感器，以單片機為核心，通過A/D轉換電路，蜂鳴器報警電路實現(xiàn)對濕度的實時采集與監(jiān)測，通過LED數(shù)碼顯示電路實現(xiàn)對相對濕度的實時顯示，顯示電路直觀，明了。1.4濕度測量方法與注意事項1.4.1濕度測量方法濕度測量從原理上劃分有二、三十種之多。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[2-3]。①雙壓法、雙溫法是基于熱力學P、V、T平衡原理，平衡時間較長，分流法是基于絕對濕氣和絕對干空氣的精確混合。由于采用了現(xiàn)代測控手段，這些設備可以做得相當精密，卻因設備復雜，昂貴，運作費時費工，主要作為標準計量之用，其測量精度可達±2%RH以上。②靜態(tài)法中的飽和鹽法，是濕度測量中最常見的方法，簡單易行。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。用起來要求等很長時間去平衡，低濕點要求更長。特別在室內(nèi)濕度和瓶內(nèi)濕度差值較大時，每次開啟都需要平衡6~8小時。③露點法是測量濕空氣達到飽和時的溫度，是熱力學的直接結果，準確度高，測量范圍寬。計量用的精密露點儀準確度可達±0.2℃甚至更高。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。④干濕球法，這是18世紀就發(fā)明的測濕方法。歷史悠久，使用最普遍。干濕球法是一種間接方法，它用干濕球方程換算出濕度值，而此方程是有條件的：即在濕球附近的風速必需達到2.5m/s以上。干濕球法準確度只有5~7%RH。⑤電子式濕度傳感器法電子式濕度傳感器產(chǎn)品與濕度測量屬于90年代興起的行業(yè),近年來，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領域取得了長足進步。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。1.4.2濕度測量方案的選擇現(xiàn)代濕度測量方案最主要的有兩種：干濕球測濕法，電子式濕度傳感器測濕法[2-3]。干濕球濕度計的特點：干濕球測濕法采用間接測量方法，通過測量干球、濕球的溫度經(jīng)過計算得到濕度值，因此對使用溫度沒有嚴格限制，在高溫環(huán)境下測濕不會對傳感器造成損壞。但干濕球濕度計的準確度只有5%-7%RH。電子式濕度傳感器的特點：在實際使用中，由于塵土、油污與有害氣體的影響，使用時間一長，會產(chǎn)生老化，精度下降，濕度傳感器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chǎn)廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。又由于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。電子式濕度傳感器測濕方法更適合于在潔凈與常溫的場合使用，準確度可以達到2%一3%RH。本設計采用電子式濕度傳感器的方法。2濕度檢測與報警系統(tǒng)的總體設計2.1監(jiān)測系統(tǒng)的設計要求(1).和測量范圍一樣，測量精度同是濕度測量對重要的指標,能夠?qū)崿F(xiàn)采集與顯示室內(nèi)濕度，主要的監(jiān)測范圍和測量精度如表2.1所示：表2.1檢測范圍和測量精度Table2.1Detectionrangeandaccuracy參數(shù)名檢測范圍檢測精度工作溫度濕度0-100%±4%25℃（2）.能夠根據(jù)每天各個階段以與季節(jié)等的外部環(huán)境變化通過按鍵輸入改變對參數(shù)的設置，以滿足不同的要求。（3）.實現(xiàn)濕度的顯示。（4）.聲音報警功能。2.2設計目標本系統(tǒng)是基于STC89C51單片機的濕度監(jiān)測系統(tǒng)，主要完成以下的主要任務：選擇STC89C51單片機，了解基本特性和功能，使用STC89C51實現(xiàn)對濕度的實時監(jiān)測，使用濕度傳感器對現(xiàn)場環(huán)境濕度數(shù)據(jù)采集，由單片機進行數(shù)據(jù)處理和監(jiān)測，實現(xiàn)范圍為0-100%的濕度控制；采用串行總線RS-232實現(xiàn)單片機和上位機通訊；設計人機對話接口，按鍵、顯示和報警系統(tǒng)；使系統(tǒng)完成特定功能的同時，要保證系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，使系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定的工作，還要盡量實現(xiàn)系統(tǒng)的低成本、低功耗和高精度。2.3監(jiān)測系統(tǒng)的組成本設計是以STC89C51單片機為核心的監(jiān)測系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)由按鍵輸入電路、LED顯示電路，傳感器和A/D轉換電路，現(xiàn)場隔離電路，報警電路等組成。硬件系統(tǒng)原理框圖如圖2.1圖2.1監(jiān)測系統(tǒng)框圖Fig.2.1TheblockdiagramofMonitoringsystem傳感器輸出的是模擬信號，需要經(jīng)過A/D轉換成數(shù)字信號才送給單片機處理，如果傳感器輸出的模擬信號太弱，還要經(jīng)過運算放大器放大信號。按鍵輸入電路是用來設置系統(tǒng)參數(shù)的上、下值的，如果檢測到的信號值不在此區(qū)間內(nèi)，單片機就會驅(qū)動蜂鳴器產(chǎn)生報警，此時就需要人工改變環(huán)境的濕度，使得環(huán)境參數(shù)重新回到設定的理想?yún)^(qū)間。3硬件電路的設計3.1單片機的選擇與特性3.1.1單片機的介紹計算機的產(chǎn)生加快了人類改造世界的步伐，但是它畢竟體積龐大，在某些場合下運用起來不方便。單片機就是在這種情況下誕生的。單片機也成為微控制器或單片微型計算機，它是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器CPU隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統(tǒng)、定時器/計時器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動電路、脈寬調(diào)制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的計算機系統(tǒng)。在本設計中，選擇STC89C51RC單片機。3.1.2STC單片機的特性STC89C51RC系列單片機是宏晶科技推出的新一代超強抗干擾/高速/低功耗的單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051單片機，12時鐘/機器周期和6時鐘/機器周期可任意選擇。它的特點如下[4]：增強型6時鐘/機器周期，12時鐘/機器周期8051CPU工作電壓：5.5V-3.4V工作頻率范圍：0-40VMHz,相當于普通8051的0-80MHz,實際工作頻率可達48MHz用戶應用程序空間4K片上集成512字節(jié)RAM通用I/O，復位后為：P1/P2/P3/P4是準雙向口/弱上拉,P0口是開漏輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為I/O口用時，需要上拉電阻。ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP(在應用可編程)，無需專用編程器/仿真器通用異步串行口（UART），還可用定時器軟件實現(xiàn)多個UART工作溫度范圍：0-75℃/-40-+80℃3.1.3STC89C51RC單片機的引腳功能常見的51單片機中一般采用雙列直插（DIP）封裝，共40個引腳，引腳大概分為四類：電源、時鐘、控制和I/O引腳[4-5]，如圖2.2圖3.1STC89C51RC單片機的引腳圖Fig.3.1ThepinofSTC89C51RC1．電源1）Vcc:芯片電源，一般為+5V；2）Vss接地端2.時鐘XTAL1和XTAL2：晶體振蕩電路反相輸入端和輸出端。當使用內(nèi)部振蕩電路時，需要外接晶振；當使用外部振蕩輸入時，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩脈沖輸入。3.控制線STC89C51RC單片機的控制線共有4根，其中3根是復用線，具有兩種功能[4]。ALE/PROG:地址鎖存允許/編程脈沖ALE：正常使用時為ALE功能，主要用來鎖存P0口送出的8位地址。P0口一般分時傳送8位地址和數(shù)據(jù)信號，且均為二進制數(shù)。區(qū)分是否是低8位數(shù)據(jù)信號還是地址信號就看ALE引腳。當ALE信號有效時，P0口傳送的是低8位地址信號；當ALE信號無效時，P0傳送的是8位數(shù)據(jù)信號。一般在ALE引腳的下降沿鎖定P0口傳送的內(nèi)容，即低8位地址信號。當CPU不執(zhí)行訪問外部RAM指令（MOVX）時，ALE以時鐘振蕩頻率1/6的固定頻率輸出，所以ALE信號也可以作為外部芯片的時鐘信號。PROG：當單片機在編程期間，該引腳輸入編程脈沖。：外部ROM讀選通信號當單片機讀外部ROM時，每個機器周期內(nèi)兩次有效輸出。就相當于外部ROM芯片輸出允許的選通信號。但讀片內(nèi)ROM和讀片外RAM時無效。RST：復位引腳RST為單片機上電復位輸入端，只要在該引腳上連續(xù)保持兩個機器周期以上的高電平，單片機就可以實現(xiàn)復位操作，復位后程序從0000H處開始執(zhí)行。/Vpp:內(nèi)外ROM選擇/EPROM編程電源：正常工作時，為內(nèi)外ROM選擇端。當為高電平時，先訪問片內(nèi)ROM，當程序長度超過片內(nèi)的范圍時將自動轉向執(zhí)行外部ROM中的程序。當為低電平時單片機只訪問外部ROM。Vpp：在編程期間，此引腳用于施加編程電源。4.I/O引腳STC89C51RC單片機共有4個8位并行I/O端口，共32個可編程I/O引腳。4個I/O口各有各的功能，在一般情況下，P0專用于分時傳送低8位地址信號和8位數(shù)據(jù)信號，P2口專用于傳送高8位地址信號，P3口大部分時間用于第二功能，即用于特殊信號輸入/輸出和控制信號。P0口P0口是一個8位雙向I/O口。在訪問外部存儲時，P0口可以分時傳送低8位地址和8位數(shù)據(jù)信號。其內(nèi)部結構如圖3.2[6-7]:圖3.2P0口的內(nèi)部結構圖Fig.3.2TheinternalstructureofP0P0口用作通用I/O時，CPU把控制信號輸出為低電平，這樣一方面可以使多路開關MUX接通B端，使“與”門輸出為低電平，T1截止，從而使輸出級構成開漏極輸出電路。當P0被用作輸出口時，因輸出級處于開漏極狀態(tài)，所以必須外接上拉電阻（一般應用中的上拉電阻可以為1～10k。當寫信號加在鎖存器的時鐘（CLK）時，D觸發(fā)器將內(nèi)部總線上的信號方向后輸出到，如果D端（內(nèi)部總線）信號為“0”，則為1，T2導通，在P0.X上輸出低電平，相反，當D端（內(nèi)部總線）信號為“1”，則為0，T2截止，此時雖然T1也沒導通，但因為P0.X上用戶已外接了上拉電阻，所以此時就可以輸出“1”。當P0口被用作輸入口時，必須保證T2截止。要使T2截止必須先向鎖存器寫入“1”使為“0”。輸入信號向P0.X輸入后，先進入“讀引腳緩沖器”，CPU執(zhí)行端口輸入指令后“讀引腳”信號使輸入緩沖器打開，輸入信號就可以順利進入內(nèi)部數(shù)據(jù)總線?！白x-改-寫”操作：MCS-51型單片機除了對端口有基本的讀/寫操作之外還能對端口進行“讀-改-寫”操作。P1口P1口只用作通用8位準雙向I/O，內(nèi)部結構如圖，P1口作為一般的I/O口功能的使用方法與P0口類似。但與P0口相比，P1口少了地址/數(shù)據(jù)的傳送電路和多路開關，內(nèi)部一個固定的上拉電阻代替了MOS管。當用作輸入口時，應先向端口寫入“1”，保證T截止，自帶上拉電阻給用戶也帶來了方便。圖3.3P1口的內(nèi)部結構圖Fig.3.3TheinternalstructureofP1P2口P2口也是一個8位準雙向口，在訪問外部存儲器時，P2口用于傳送高8位地址。其內(nèi)部結構如圖，用作通用I/O口和地址線時的工作原理與P0口類似。圖3.4P2口的內(nèi)部結構Fig.3.4TheinternalstructureofP2P3口P3口也是一個8為準雙向I/O口，可做一般I/O口功能使用。P3口內(nèi)部結構如圖3.5[6-7],同時，P3口還具有第二功能，用于特殊信號輸入/輸出和控制信號。P3口的第二功能如下：P3.0:RXD串行輸入端；P3.1:TXD串行輸出端；P3.2:（INT0）外部中斷0請求輸入端；P3.3:（INT1）外部中斷1請求輸入端；P3.4:（T0）定時/計數(shù)器0外部信號輸入端；P3.5:（T1）定時/計數(shù)器1外部信號輸入端；P3.6:（WR）外部RAM寫選通信號輸入端；P3.7:（RD）外部RAM讀選通信號輸出端；當P3口作為通用I/O口時與其他P1、P2口功能類似，只是CPU將“第二輸出功能”設為高電平，作為輸入端時也必須先寫入“1”。當P3口作為第二功能輸出時，應先將鎖存器置“1”，這樣就使“與非”門和輸出狀態(tài)只受“第二輸出功能”控制。第二功能輸出信號經(jīng)過“與非”門和MOS管T二次反相后輸出到外部引腳上。當P3口作為第二功能輸入時，其“第二輸出功能”自動置“1”，引腳上的信號經(jīng)輸入緩沖器送到“第二輸出功能”端。圖3.5P3口的內(nèi)部結構圖Fig.3.5TheinternalstructureofP33.2傳感器的選擇3.2.1濕度傳感器選擇的注意事項選擇測量范圍和測量重量、溫度一樣，選擇濕度傳感器首先要確定測量范圍。選擇測量精度測量精度是濕度傳感器最重要的指標，每提高1個百分點，對濕度傳感器來說就是上一個臺階，甚至是上一個檔次，多數(shù)情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，±5％RH的精度就足夠了。對于要求精確控制恒溫、恒濕的局部空間，或者需要隨時跟蹤記錄濕度變化的場合，再選用±3%RH以上精度的濕度傳感器?？紤]時漂和溫漂在實際使用中，由于塵土、油污與有害氣體的影響，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±2%左右，甚至更高。一般情況下，生產(chǎn)廠商會標明1次標定的有效使用時間為1年或2年，到期需重新標定。其它注意事項濕度傳感器是非密封性的，為保護測量的準確度和穩(wěn)定性，應盡量避免在酸性、堿性與含有機溶劑的氣氛中使用。也避免在粉塵較大的環(huán)境中使用，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，使用時應按照技術要求提供合適的、符合精度要求的供電電源。3.2.2本設計傳感器的選擇傳感器的輸出有大信號輸出和小信號輸出，小信號輸出要經(jīng)過信號的放大才能進行AD轉換，在此選擇大信號輸出的傳感器hih4000-3。Hih4000是honeywell公司生產(chǎn)的集成濕度傳感器，其主要特點是采用恒壓供電，內(nèi)置放大電路，能輸出相對濕度成比例關系的伏特級電壓信號，輸出電壓為：,響應速度快，重復性好，抗污染能力強[8]。其管腳圖如圖3.6圖3.6hih4000管腳圖Fig.3.6Thepinmapofhih40003.2.3hih4000-3的特性Hih4000的特性如下[8]：精度：±3.5%RH(0-100%非凝結)QUOTE溫度范圍：-40℃——85℃熱固性聚合物電容傳感器，帶集成信號處理電路3針可焊塑封5VDC恒壓供電，25℃時，0.8-3.9VDC放大線性電壓輸出，如圖3.7低功耗設計快速響應，15秒慢流動的空氣中穩(wěn)定性好，低溫漂，抗化學腐蝕性能強圖3.7hih4000輸出電壓與相對濕度的線性關系Fig.3.7Thelinearrelationshipofoutputvoltageandrelativehumidity3.3濕度測量電路電壓跟隨器具有輸入阻抗高，輸出阻抗低的特點，對前級而言相當于開路，對后級而言相當于一個穩(wěn)壓源，能提高帶負載能力，一般做緩沖級或隔離級[9]。LM258內(nèi)部包括有兩個獨立的、高增益、內(nèi)部頻率補償?shù)碾p運算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關。它的適用范圍為包括傳感器放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運算放大器的場合[10]。圖3.8為濕度測量電路，此處LM258起著電壓跟隨的作用，充當采集現(xiàn)場隔離電路，使采集現(xiàn)場與單片機隔離，減小彼此間的影響，提高帶負載能力。圖3.8濕度測量電路Fig.3.8HumidityMeasuringCircuit3.4A/D轉換電路A/D轉換電路能將模擬信號轉換為數(shù)字信號，在本設計中采用8位串行A/D轉換器ADC0832。ADC0832是美國國家半導體公司產(chǎn)生的一種8位分辨率、雙通道A/D轉換芯片，轉換速度較高[11]。ADC0832的特點8位分辨率雙通道A/D轉換輸入/輸出電平與TTL/CMOS相兼容5V電源供電時輸入電壓在0～5V之間工作頻率為250kHz,轉換時間為32us一般功耗僅為15mW商業(yè)級芯片溫寬為0℃-+70℃，工業(yè)級芯片溫寬為-40℃-+85℃。芯片引腳說明芯片引腳圖見圖3.9，引腳說明如下：圖3.9ADC0832引腳圖Fig.3.9thePinofADC0832CS片選使能，低電平芯片使能CH0模擬輸入通道0，或作為IN+/-使用CH0模擬輸入通道1，或作為IN+/-使用GND芯片參考零電位DI數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制DO數(shù)據(jù)信號輸出，數(shù)據(jù)轉換輸出CLK芯片時鐘輸入/電源輸入與參考電壓輸入（復用）3.ADC0832的工作原理在正常情況下，ADC0832與單片機的接口應為4條數(shù)據(jù)線，分別是CS，CLK，DI和DO。但由于DO和DI端在通信時并未同時使用并與單片機的接口是雙向的，所以在I/O口資源緊張時可以將DO和DI并聯(lián)在一條數(shù)據(jù)線上使用。當ADC0832未工作時，其CS輸入端應為高電平，此時芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意。當要進行AD轉換時，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉換完全結束。此時芯片開始轉換工作，同時由處理器向芯片時鐘（CLK）輸入端輸入時鐘脈沖，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號。在第一個時鐘脈沖下沉之前，DI端必須是高電平，表示起始信號，在第二三個脈沖下沉之前，DI端應輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。如表3.1，當此兩位數(shù)據(jù)為“1”“0”時，只對CH0進行單通道轉換；當兩位數(shù)據(jù)為“1”“1”時，只對CH1進行單通道轉換；當兩位數(shù)據(jù)為“0”“0”時，將CH0作為正輸入端IN+，CH1作為負輸入IN-進行輸入；當兩位數(shù)據(jù)為“0”“1”時，將CH0作為負輸入端IN-，CH1作為正輸入端IN+進行輸入[11]。表3.1通道地址設置表Table3.1thetableofsettingaddressofChannels通道地址通道工作通道說明SGL/DIFODD/SIGNCH0CH100+-差分方式01-+10+單端輸入方式11+ADC0832的時序圖見圖3.10，到第三個脈沖的下降之后DI端地輸入電平就失去輸入作用，此后DO/DI端則開始利用數(shù)據(jù)輸出DO進行轉換數(shù)據(jù)的讀取。從第四個脈沖下降沿開始由DO端輸出轉換數(shù)據(jù)最高位Data7，隨后每一個脈沖的下降沿DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個脈沖時發(fā)出最低數(shù)據(jù)Data0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個脈沖的下降沿輸出Data0，隨后輸出8位數(shù)據(jù)，到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成，也標志著一次A/D轉換的結束，最后將CS置高電平禁用芯片，直接將轉換后的數(shù)據(jù)進行處理即可。圖3.10ADC0832的時序圖Fig.3.10theTimingDiagramofADC0832在本設計中選擇0通道輸入，CLK接到P1.0，由于DI和DO并不是同時使用的，所以兩者可以在一起接到單片機的P1.1,片選CS接到單片機的P1.2,連接電路圖如圖3.11圖3.11ADC0832的連接圖Fig.3.11theconnectiondiagramofADC08323.5按鍵電路與報警電路的設計單片機的按鍵輸入一般可分為簡單的獨立式按鍵輸入與行列式鍵盤輸入兩種。獨立式鍵盤輸入適合于按鍵不多的情況，具有占用口線較少，軟件編寫較簡單的特點[12-14]。通常所用的按鍵為輕觸機械開關，正常情況下按鍵的接點是斷開的，當按下按鈕時，由于機械觸點的彈性作用，一個按鍵開關在閉合時不會馬上穩(wěn)定地接通，在斷開時也不會一下子斷開。因而機械觸點在閉合與斷開的瞬間均伴隨有一連串的抖動，抖動時間的長短由按鍵的機械特性與操作人員按鍵動作決定，一般為5ms～20ms;按鍵穩(wěn)定閉合時間的長短是由操作人員的按鍵按壓時間長短決定的，一般為零點幾秒至數(shù)秒不等。本設計輸入按鍵有3個，一個為使能輸入按鍵，一個減法鍵，一個為加法鍵，以實現(xiàn)預設值得加減,電路連接如圖3.12。圖3.12按鍵電路Fig.3.12Thekeycircuit蜂鳴器與普通揚聲器相比，最重要的一個特點是，只要按照極性的要求加上合適的直流電壓，就可以發(fā)出固有頻率的聲音，使用起來較為簡單，因此本設計采用蜂鳴器來實現(xiàn)報警。因為蜂鳴器是一個感性負載，一般不與單片機I/O口直接連接，在此采用單片機外接一個三極管驅(qū)動蜂鳴器來實現(xiàn)，電路圖如圖3.13，當濕度值超過設定的初始值時，單片機輸出低電平，使三極管導通，驅(qū)動蜂鳴器報警。圖3.13蜂鳴器報警電路Fig.3.13TheBuzzeralarmmingcircuit3.6顯示電路的設計一般的人機對話中輸出器件以數(shù)碼管或LCD為主，數(shù)碼管直觀明了，在此選擇3個數(shù)碼管顯示。數(shù)碼管也叫LED數(shù)碼管，其實是由多個LED排列封裝而成，如圖3.14,其中7個發(fā)光二極管排列成8字形，另外一個則是原點狀的，通常用來顯示數(shù)據(jù)的小數(shù)點。圖3.14數(shù)碼管結構圖Fig.3.14ThestructureofLED由于驅(qū)動方式的差異，也就是對應在各個顯示端是低電平還是高電平點亮，數(shù)碼管又分為兩種類型，即共陽極和共陰極數(shù)碼管。所謂“共陽極”即是8個LED的陽極連接在一起組成公共端，同理“共陰極”則是8個LED的陰極連接在一起組成公共端，其內(nèi)部LED的連接方式見圖3.15。圖3.15數(shù)碼管的內(nèi)部連接圖Fig.3.15Theinternalconnectiondiagramofdigitalcontrol在本設計中采用共陽的數(shù)碼管，P2.0，P2.1，P2.2用于片選，分別控制數(shù)據(jù)的百位，十位和個位，電路連接如圖3.16圖3.16數(shù)碼管顯示電路圖Fig.3.16Digitaldisplaycircuit3.7復位電路單片機在啟動后，要從復位狀態(tài)開始運行，因此，上電時要完成復位工作，稱為上電復位，上電瞬間電容兩端的電壓不能發(fā)生突變，RST端為高電平+5V，上電后電容通過RC電路放電，RST端電壓逐漸下降，直至低電平0V，適當選擇電阻、電容的值，使RST端的高電平維持兩個機器周期以上即可以完成復位。單片機在運行過程中，由于本身或外界干擾的原因會導致出錯，這時可按復位鍵以重新開始運行，按鍵電平復位和上電復位的原理是一樣的，都是利用RC電路的放電原理，讓RST端能保持一段時間的高電平，以完成復位。按鍵電平復位時，按鍵時間也應該保持在兩個機器周期以上。本設計使用按鍵復位電路，電路如圖3.17。圖3.17按鍵復位電路Fig.3.17KeyResetCircuit3.8通訊接口電路的設計單片機的信號電平是TTL電平，即大于大等于2.4V表示“1”，小于等于0.5V表示“0”。而計算機的串口是RS232電平，即邏輯“0”電平的范圍是+5V～+15V，邏輯“1”電平的范圍是-5V～-15V。因此，為了提高數(shù)據(jù)通信的可靠性并消除線路上各種噪聲影響，單片機與計算機之間必須有一個電平轉換電路，轉換后的典型值為邏輯1：-10V；邏輯0：+10V[12-14,17]。在此，采用專用芯片MAX232進行轉換。MAX232是德州儀器公司推出的一款兼容RS232標準的芯片，包含2驅(qū)動器，2接收器和一個電壓發(fā)生電路提供TLA/EIA-232-F電平，它的引腳與內(nèi)部電路圖如圖3.18。主要特點如下[15]：電源工作兩個接收器與兩個驅(qū)動器±30V輸入電平低電源電流：典型值是8mA符合甚至優(yōu)于ANSI標準EIA/TIA-232-E與ITU推薦標準V.28圖3.18MAX232引腳與內(nèi)部電路圖Figure3.18ThepinandinternalcircuitofMAX232RS-232串行通訊信號引腳分為兩類：一類為基本的數(shù)據(jù)傳送信號引腳，另一類是用于MODEM控制的引腳信號。在本設計中，無MODEM，采用最簡單的連接方式，即只使用3個引腳信號：TXD、RXD和GND，與上位機的通訊接口電路如圖3.19：圖3.19通訊接口電路圖Figure3.19Communicationinterfacecircuit3.9系統(tǒng)電源的設計在本系統(tǒng)中，傳感器的供電電壓為+5V，LM258的供電電壓為+3～+30V，ADC0832的供電電壓為+5V，通訊模塊的供電電壓也為+5V，所以本設計采用+5V的供電電壓，原理圖見圖3.20，先用變壓器把220V的交流變成有效值為10V左右的交流，經(jīng)過全波整流再經(jīng)過7805三端穩(wěn)壓器就可以得到5V的電壓。值得注意的是，7805的輸入輸出電壓差不能太大，輸出電流要小于1.5A[16]。圖3.20電源電路Fig.3.20thepowercircuit4軟件設計4.1keilc51軟件介紹KeilSoftware的8051開發(fā)工具可以用來編譯C程序代碼，匯編源程序，連接和重定位目標文件和庫文件，創(chuàng)建HEX文件以與調(diào)試目標程序。Windows應用程序uVision3是一個集成開發(fā)環(huán)境，它把項目管理，源代碼編輯和程序調(diào)試等集成到一個功能強大的環(huán)境中。主要功能有以下幾點[17]：C51國際標準優(yōu)化C交叉編譯器：從用戶的C源代碼產(chǎn)生可重定位的目標文件A51宏匯編器：從用戶的8051匯編源代碼產(chǎn)生可重定位的目標文件BL51連接/重定位器：組合由C51和A51產(chǎn)生的可重定位的目標文件生成絕對目標文件LIB51庫管理器：組合目標文件生成可以被連接器使用的庫文件OH51目標文件到HEX格式的轉換器：從絕對目標文件創(chuàng)建IntelHEX格式的文件RTX—51實時操作系統(tǒng)：簡化了復雜的、對時間要求敏感的軟件項目4.2keilc51開發(fā)流程C51編譯器支持不同公司的51單片機架構的芯片，它集編輯，編譯，仿真等于一體，功能強大，工具包的整體結構如圖4.1[17]。Ishell集成開發(fā)環(huán)境（IDE）Ishell集成開發(fā)環(huán)境（IDE）C51編輯器A51編輯器C51庫文件RTX51實時操作系統(tǒng)LIB51庫管理BL51鏈接OH51轉換器圖4.1C51工具包的整體結構Fig.4.1C51overallstructureofthetoolkit用戶的開發(fā)流程與其他軟件開發(fā)流程相似，如下：創(chuàng)建一個項目，從器件庫中選擇目標器件，并配置工具的設置，如圖4.2，圖4.2選擇目標器件Fig.4.2Selectthetargetdevice（2）用C語言或匯編語言創(chuàng)建源程序，如圖4.3圖4.3創(chuàng)建源程序Fig.4.3Creatingsourcecode（3）用項目管理器生成應用，例如hex文件，在OptionsforTarget選項卡選上CreateHEXFile。圖4.4生成hex文件Fig.4.4Createahexfile（4）修改源程序中的錯誤。（5）調(diào)試連接后的應用。4.3C語言介紹C語言是一種結構化語言。首先，它層次清晰，便于按模塊化方程式組織程序，易于調(diào)試和維護，語言簡潔、緊湊，使用方便、靈活。其次，它具有豐富的運算符和數(shù)據(jù)類型，便于實現(xiàn)各類復雜的數(shù)據(jù)結構。第三，可以直接訪問內(nèi)存地址，能進行位（bit）操作的特點，使其能夠勝任開發(fā)操作系統(tǒng)的工作。第四，由于C語言可以對硬件進行編程操作，因此它既有高級語言的功能，也有低級語言的優(yōu)勢。軟件對整個系統(tǒng)來說是至關重要的，是整個系統(tǒng)的靈魂，整個系統(tǒng)的執(zhí)行操作都是在軟件的協(xié)調(diào)下進行的。本系統(tǒng)主要采用C語言編程。4.4系統(tǒng)程序設計本系統(tǒng)采用模塊化的程序設計思路，與整個系統(tǒng)的程序軟件由許多獨立的子程序模塊組成，它們之間通過軟件接口進行連接，整個軟件系統(tǒng)的程序可分為數(shù)據(jù)采集模塊，按鍵掃描模塊，按鍵處理模塊，顯示模塊和主程序模塊五個模塊，每個模塊具有一定的功能，每個模塊又可分為許多子模塊，即相互獨立又相互聯(lián)系，高級模塊可以調(diào)用低級模塊。整個系統(tǒng)的流程圖如圖4.5圖4.5主程序流程圖Fig.4.5Theflowchartofmainprogram數(shù)據(jù)采集模塊流程圖如圖4.6，按鍵掃描流程圖如圖4.7：圖4.6數(shù)據(jù)采集程序流程圖Fig.4.6Theflowchartofdatacollection圖4.7按鍵掃描流程圖Fig.4.7Theflowchartofkeyscan此外為了更加準確，更加穩(wěn)定地顯示濕度的測量值，在軟件里采取多次測量取平均值得方法，即每隔大概一秒的時間AD轉換采一次數(shù)據(jù)，采十次之后，取平均值再經(jīng)過單片機的處理送給顯示電路顯示。各個模塊的程序如下：/*數(shù)據(jù)采集程序*/unsignedintAdc0832(unsignedcharchannel){ uchari=0; ucharj; uintdat=0; ucharndat=0; if(channel==0)channel=2; if(channel==1)channel=3; ADDI=1; _nop_(); _nop_(); ADCS=0;//拉低CS端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿1 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 ADDI=channel&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿2 _nop_(); _nop_(); ADCLK=1;//拉高CLK端 ADDI=(channel>>1)&0x1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//拉低CLK端,形成下降沿3 ADDI=1;//控制命令結束 _nop_(); _nop_(); dat=0; for(i=0;i<8;i++) { dat|=ADDO;//收數(shù)據(jù) ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); dat<<=1; if(i==7)dat|=ADDO; } for(i=0;i<8;i++) { j=0; j=j|ADDO;//收數(shù)據(jù) ADCLK=1; _nop_(); _nop_(); ADCLK=0;//形成一次時鐘脈沖 _nop_(); _nop_(); j=j<<7; ndat=ndat|j; if(i<7)ndat>>=1; } ADCS=1;//拉低CS端 ADCLK=0;//拉低CLK端 ADDO=1;//拉高數(shù)據(jù)端,回到初始狀態(tài) dat<<=8; dat|=ndat; return(dat);//returnaddata}/*按鍵掃描程序*/unsignedcharkey() { unsignedcharkvalue; unsignedchartem; P1&=0xff; kvalue=P1; if(kvalue==0xff)//無鍵按下return(0);//返回delay1(400);//延時kvalue=P1; if(kvalue==0xff)//無鍵按下return(0);//返回//若無返回說明有鍵按下for(;;) { tem=P1; if((tem&=0xff)!=0xff) break;//等待按鍵釋放} return(kvalue); } /*顯示子程序*/voiddisplay(intk) { P2=0xfe; P0=tab[k/100]; delay1(400); P2=0xfd; P0=tab[k%100/10]; delay1(400); P2=0xfb; P0=tab[k%10]; delay1(400); //P2=0xff; }5濕度測量結果與誤差分析5.1測量結果根據(jù)電路原理圖（見附錄A）搭建的系統(tǒng)實物見圖5.1，圖5.1系統(tǒng)實物圖Fig.5.1ThePhysicalmapofthesystem運用搭建的系統(tǒng)實物，向空氣中噴灑水霧，得到25℃時傳感器輸出電壓與濕度的關系如表5.1表5.1濕度測量結果Table5.1Humiditymeasurementresults輸出電壓（V）1.761.892.322.43濕度值（RH%）12172330333641454852輸出電壓（V）2.52.612.63.363.63.853.9濕度值（RH%）5558606872818291981005.2誤差分析計量的精度，也稱精確度或準確度，是指被測量的值之間的一致程度以與與其“真值”的接近程度，一般用絕對誤差或者允許誤差來表示。絕對誤差Δ:Δ=X-X0（X為測量值，X0為真實值），事實上，儀器的準確度不僅與絕對誤差有關，還與標尺的范圍有關，因此，絕對誤差Δ不能全面反映儀器的準確度。允許誤差δ允：儀器的標尺上限值與下限值之差，成為量程N，N=標尺上限值-標尺下限值。為了能用誤差大小比較準確反映衡量儀器的準確度高低，經(jīng)常用相對百分誤差δ來表示:δ=(X-X0)/N×100%（5.1）根據(jù)儀器的使用要求，規(guī)定一個正常情況下允許的最大誤差，這個最大誤差就叫允許誤差δ允，即最大相對百分誤差：δ允=±Δmax/N×100%（5.2）Δmax是最大絕對誤差[18]。利用上述測量結果，與25℃時傳感器輸出電壓與濕度的關系，運用matlab軟件繪圖，得出測量值（室溫為25℃）與給出的曲線關系如圖5.2，其中紅點表示測量的離散值，藍線表示給出的曲線。圖5.2濕度的測量值與真值Fig.5.2Themeasurementvalues??andtheoreticalvaluesofHumidity由圖5.2可知，測量得到的結果基本上都在傳感器給出的曲線上，只有個別的點偏離曲線，例如（1.1，12）、（3.10,72）。由于軟件的設計是多次采集數(shù)據(jù)取平均值的，所以在這里只需用顯示的結果來計算允許誤差即可。利用公式5.2與，得δ允=±2/100×100%=±2%這說明當環(huán)境的溫度為25℃且以所計算的值為真值時所計算的值為標準值時，該系統(tǒng)的精度能達到±2%，若以標準值為真值，傳感器的精度為±3.5%，也說明本系統(tǒng)基本上能到達±3.5%的精度。由以上結果可知，雖然利用本系統(tǒng)測量的濕度幾乎接近真值，但仍然存在誤差，經(jīng)過思考與分析，本系統(tǒng)的局限性有以下幾點hih4000的電壓輸出范圍為0.8V～3.9V，而ADC0832的模擬量輸入為0～5V，會使轉換分辨率降低。濕度受溫度的影響，由于畢業(yè)設計時間所限，本系統(tǒng)中沒有考慮溫度的影響，將來繼續(xù)研究可以考慮。（3）同樣的原因，沒有考慮空氣的流動對濕度測量的影響。本系統(tǒng)只能實現(xiàn)點濕度的測量，若是測量很大空間內(nèi)的濕度，該系統(tǒng)存在很大的誤差針對以上的局限性，解決的方法可如下：可以選擇具有轉換最大值，最小值設定功能的A/D轉換器，以提高轉換分辨率，如TLC2543。濕度受溫度的影響，可以采取溫度補償?shù)姆椒ㄌ岣呔??？梢赃M一步研究空氣的流動速度對空氣濕度的影響?？梢圆捎枚帱c測試取平均值的方法測量較大空間的濕度。6結論與展望6.1設計成果根據(jù)采集電路，按鍵電路和報警電路的原理圖，為了使電路更加美觀和簡單，在此使用焊接插針和杜邦線連接的方法設計電路，設計實物見圖6.1，顯示模塊的設計實物見圖6.2圖6.1采集、按鍵和報警電路的實物圖Fig.6.1ThePhysicalmapofcollection,keyandalarmmingcircuit圖6.2顯示電路的實物圖Fig.6.2ThePhysicalmapofdisplaycircuit6.2結論（1）本設計軟件設計和硬件設計相結合，熟悉了單片機的同時也提高了keilc編程能力。（2）數(shù)據(jù)采集部分采用精度較高、反應較快、輸出大電壓信號的濕度傳感器，減少了信號放大電路，增加了現(xiàn)場采集隔離電路，減少了前后級之間的影響，挺高了準確度，本設計的精度小于±5%，如果硬件和軟件的調(diào)試都沒問題，精度可達±3.5%。（3）報警電路實現(xiàn)了濕度超范圍的實時報警，當環(huán)境的濕度超過了濕度的設定范圍時，報警電路報警，以使人為的改變環(huán)境的濕度，以致環(huán)境濕度回到設定的范圍內(nèi)。（4）采用LED數(shù)碼管顯示電路，簡單明了，能實現(xiàn)空氣濕度的實時顯示。（5）軟件設計中，采用每隔一秒采一次數(shù)據(jù)，采十次取平均值的方法，使?jié)穸鹊臏y量更加準確更加穩(wěn)定。（6）環(huán)境因素（例如溫度、空氣的流動等）對濕度的測量影響很重要，在測量時應當盡量考慮環(huán)境因素。6.3展望該系統(tǒng)雖然能夠?qū)崿F(xiàn)濕度的顯示與超范圍時報警，但存在著很多局限，就如5.2中討論的，針對那些局限性，可以做以下展望：（1）在硬件上，使用精度更加高、價格更便宜的傳感器，由于濕度受溫度的影響，測量濕度的同時測量溫度，對濕度做溫度補償，使?jié)穸鹊臏y量更加準確。除了受溫度的影響外，濕度還受空氣流動與高度的影響，可以進一步研究空氣流動的速度和高度對濕度的影響。設計上實現(xiàn)智能化，可以采用多點測試,多通道輸入的辦法，使?jié)穸群蜏囟戎苯觽鬏數(shù)缴衔粰C，設計友好的人機交互界面，以提高可操作性。致謝畢業(yè)論文已經(jīng)接近尾生，落筆之際，思緒萬千。回頭看看自己的求學歷程，可謂坎坷，可謂辛酸?；貞浽?jīng)走過的路程，有歡樂，也有淚水，感謝陪伴我一路走過來的同學們，感謝已經(jīng)畢業(yè)的師兄師姐，是他們帶我熟悉校園的每一個角落。感謝7#319宿舍的姐妹們，在一起成長的四年里，我們和睦相處，共同演繹了一段美滿的宿舍人生。回首這段時光，難以忘卻四年來老師和同學們對我的關心和照顧！在這里我要特別感謝張祥雪老師，汪沛老師在考研道路上對我的幫助，他們鼓勵我，給我講解復試技巧，正是有了他們的幫助我才能考上北郵，非常感謝兩位老師。此外，我還要感謝我的指導老師馬鳳翔老師，在這次畢設過程中，馬老師教會了我如何思考，而且給我提供了畢設思路與參考資料。感謝張立老師在學習上與單片機調(diào)試問題上給我的幫助，感謝董江同學，在單片機編程問題上給我?guī)椭?。最后我要感謝每一位教過我的老師，沒有他們的教誨就沒有今天的我，感謝答辯小組的每一位老師和同學，能夠在百忙之中抽出寶貴的時間來聽我的答辯。世間的美好總是短暫，在這即將離開母校的時刻，我再次向關心和幫助過我的院領導、老師、同學，表示最衷心的感謝！愿林業(yè)大學理學院越來越好，愿老師們身體健康，工作順利，幸福美滿！參考文獻[1]顏昕.濕度.:///index.php?docview-1014.php[EB/OL].2010-09-02/2011-05-01[2]楊建，張玉存，宋志剛.濕度測量體制歷史和現(xiàn)狀分析與建議(J).氣象水文海洋儀器.2009,(2):17-18[3]李平，李亞榮.基于DS18B20的數(shù)字式溫度計的研究（R）.大連：儀器儀表用戶，2004:5-6[4]姚永平.STC89C51RC/RD+系列單片機器件手冊[Z].宏晶科技.2006:2-31[5]ATMEL.AT89C51datasheet[Z].2000[6]徐瑋，沈建良.單片機快速入門[M].：航空航天大學，2008.5:14-41[7]張俊謨.單片機中級教程——原理與應用（第2版）[M].：航空航天大學，2006.10:77-128[8]Honeywell.Humidity/MoistureSensorrshih4000Seriesdatasheet[Z].2006[9]童詩白，華成英.模擬電子技術基礎(第4版)[M].：高等教育，2006.5：325-328[10]TexasInstruments.LM258-2.5,LM358-2.5,LM358B-2.5MICROPOWERVOLTAGEREFERRENCESdatasheet[Z].2005[11]TexasInstruments.ADC0831,ADC0832A,ADC0831B,ADC0832BA/DPERRIPHERRALSWITHSERIALCONTRROLdatasheet[Z].1996[12]甘露，陳三寶，薛志華.基于AT89C51的濕度檢測系統(tǒng)設計與研究[J].微計算機信息，2006,22（8-2）:133-135[13]胡忠臣，張茂青，鮑禹，黃穎.一種便攜式低功耗濕度儀的設計[J].江蘇電器，2008,4:27-28[14]趙燕.一種基于STC單片機的溫濕度檢測系統(tǒng)的設計[J].南京工業(yè)職業(yè)技術學院學報.2010,10(4):42-43[15]TEXASINSTRUMENTS.MAX232,MAX232IDUALEIA-232DRIVER/RECEIVERdatasheet[Z].1998[16]x-jiazhi.雙極型線性集成電路X78XX數(shù)據(jù)手冊[Z].2005[17]周興華.單片機智能化產(chǎn)品C語言設計實例詳解[M].：航空航天大學，2006:1-38[18]王繼山.測量儀器的精確度等級介紹[J].技術物理教學.2005,13(1):23附錄附錄A：電路原理圖附錄B：實物圖附錄C：系統(tǒng)程序/**********************************************************************************石飛飛日期：2011年5月6日用于畢設shidu.c晶振為12M**********************************************************************************//*包含文件與端口定義*/#include<intrins.h>#include<at89x52.h>#include<math.h>#defineulongunsignedlong#defineuintunsignedint#defineucharunsignedcharsbitADCS=P1^2;//ADC0832chipseclectsbitADDI=P1^1;//ADC0832datainsbitADDO=P1^1;//ADC0832dataoutsbitADCLK=P1^0;//ADC0832clocksignalsbitsw1=P1^7;sbitsw2=P1^6;sbitsw3=P1^5;sbitbuzzer=P1^4;ucharseth=25;unsignedchartab[]={0x03,0x9f,0x25,0x0d,0x99,0x49,0x41,0x1f,0x01,0x09};unsignedcharad1[10]={0};unsignedintAdc0832(unsignedcharchannel);unsignedcharad;/*數(shù)據(jù)采集與返回*/unsignedintAdc0832(unsignedcharchannel){ 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