HS1101濕度測量電路及程序

1、HS1101濕度測量電路及程序 HS1101濕度傳感器采用專利設計的固態(tài)聚合物結構，具有響應時間快、高可靠性和長期穩(wěn)定性特點，不需要校準的完全互換性。HS1101濕度傳感器在電路中等效于一個電容器Cx，其電容隨所測空氣的濕度增大而增大，在相對濕度為0%-100%RH的范圍內，電容的容量由160pF變化到200pF，其誤差不大于2%RH，響應時間小于5s，溫度系數(shù)為0.04pF/。溫度檢測采用HS1101型溫度傳感器，HS1101是HUMIREL公司生產(chǎn)的變容式相對濕度傳感器，采用獨特的工藝設計。HS1101測量濕度采用將HS1101置于555振蕩電路中，將電容值的變化磚換成電壓頻率信號，可以直

2、接被微處理器采集。設計的電路如圖1所示。555芯片外接電阻R57，R58與HS1101，構成對HS1101的充電回路。7端通過芯片內部的晶體管對地短路實現(xiàn)對HS1101的放電回路，并將引腳2，6端相連引入到片內比較器，構成一個多諧波振蕩器，其中，R57相對于R58必須非常的小，但決不能低于一個最小值。R51是防止短路的保護電阻。 HS1101作為一個變化的電容器，連接2和6引腳。引腳作為R57的短路引腳。HS1101的等效電容通過R57和R58充電達到上限電壓（近似于0.67VCC，時間記為T1），這時555的引腳3由高電平變?yōu)榈碗娖?，然后通過R58開始放電，由于R57被7引腳內部短路接地，所

3、以只放電到觸發(fā)界線（近似于0.33VCC，時間記為T2），這時555芯片的引腳3變?yōu)楦唠娖?。通過不同的兩個電阻R19，R20進行傳感器的不停充放電，產(chǎn)生方波輸出。充電、放電時間分別為輸出波形的頻率和占空比的計算公式如下：由此可以看出，空氣相對濕度與555芯片輸出頻率存在一定線性關系。表2給出了典型頻率濕度關系（參考點：25，相對濕度：55%，輸出頻率：6.208kHz）。可以通過微處理器采集555芯片的頻率，然后查表即可得出相對濕度值。為了更好提高測量精度，將采用下位機負責采集頻率，將頻率值送入上位機進行分段處理。將555OUT接到51單片機的T1腳上，部分程序如下：#include reg5

4、1.h#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar tem0 , tem1; uchar temp0 , temp1; uint f=0; /初值 /* 名稱： timer0() * 功能： 定時器1，每50000us中斷一次。* 入口參數(shù)：*/void timer0() interrupt 1 EA =0; TR0=0; TR1=0; TL0=0xFF; /重裝值 定時50000us OX4BFFH TH0=0x4B; tem0 = TL1; /讀數(shù) tem1 = TH1; TL1=0x00; /定時器1清零 TH1=0x

5、00; f=1; /作標注位 TR0=1; TR1=1; EA=1;/* 名稱： timer1() * 功能： 計數(shù)器，用于計數(shù)將555輸出的頻率，以計數(shù)相對濕度。* 入口參數(shù)：*/void timer1() interrupt 3 /T1中斷，表示計數(shù)的頻率溢出，超出了可測量的頻率范圍，顯然在這里不可能。所以重新啟動。 EA =0; TR0=0; TR1=0; TL0=0x00; /重裝值 定時50000us TH0=0x4C; TL1=0x00; /定時器1清零 TH1=0x00; TR0=1; TR1=1; EA=1;void Init_timer() TMOD=0x51; /0101

6、0001 定時器0在模式1下工作16位定時器,定時方式 定時器1在模式1下工作16位計數(shù)器，T1負跳變加1 TL0=0x00; /定時器0初值 定時50000us TH0=0x4C; TL1=0x00; /定時器1清零 TH1=0x00; ET0=1; /使能定時器0中斷 ET1=1; /使能定時器1中斷 EA=1; /使能總中斷 TR0=1; /開始計時 TR1=1;void tran() f = tem1; f = ( f8 ) | tem0; f = f * 20; /這里f的值是最終讀到的頻率，不同頻率對于不同相對濕度。if( 5623 = f) & ( f= 6852) ) /相對濕

7、度在有效范圍內（0100%） if( 6734 f) & ( f = 6852) ) temp0 = 0; temp1 =(6852 - f)*10/118; if( (6618 f) & ( f = 6734) ) temp0 = 1; temp1 =(6734 - f)*10/116; if( (6503 f) & ( f = 6618 ) ) temp0 = 2; temp1 =(6618 - f)*10/115; if( (6388 f) & ( f = 6503 ) ) temp0 = 3; temp1 =(6503 - f)*10/115; if( (6271 f) & ( f =

8、 6388 ) ) temp0 = 4; temp1 =(6388 - f)*10/117; if( (6152 f) & ( f = 6271 ) ) temp0 = 5; temp1 =(6271 - f)*10/119; if( (6029 f) & ( f = 6152 ) ) temp0 = 6; temp1 =(6152 - f)*10/123; if( (5901 f) & ( f = 6029 ) ) temp0 = 7;temp1 =(6029 - f)*10/128; if( (5766 f) & ( f = 5901 ) temp0 = 8; temp1 =(5901 - f)*10/135; if( (5623 f) & (f = 5766) temp0 = 9; temp1 =(5766 - f)*10/143; else temp0 = 0; temp1 = 0; void main() uchar i,k; uchar count; Init_timer(); count = 0; while(1) for (i=0;i200;i+) for (k=0;k200;k+); /延時 tran(); temp0 &= 0x0F; temp1 &= 0x0F; temp0 = temp0 4; count=temp0 | temp1