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文檔簡介
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(jié)構(gòu),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(nèi),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?nèi)菔较鄬穸葌鞲衅?,采用獨特的工藝設計。HS1101測量濕度采用將HS1101置于555振蕩
2、電路中,將電容值的變化磚換成電壓頻率信號,可以直接被微處理器采集。設計的電路如圖1所示。555芯片外接電阻R57,R58與HS1101,構(gòu)成對HS1101的充電回路。7端通過芯片內(nèi)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(nèi)比較器,構(gòu)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0.67 VCC,時間記為T1),
3、這時555的引腳3由高電平變?yōu)榈碗娖剑缓笸ㄟ^R58開始放電,由于R57被7引腳內(nèi)部短路接地,所以只放電到觸發(fā)界線(近似于0.33 VCC,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)??梢酝ㄟ^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
4、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 "reg51.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar tem0 , tem1;
5、; uchar temp0 , temp1; uint f=0;
6、160; /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
7、; EA =0; TR0=0; TR1=0; TL0=0xFF; /重裝值 定時50000us OX4BFFH
8、; TH0=0x4B; tem0 = TL1; /讀數(shù) tem1 = TH1; TL1=0x00; /定時器1清零 T
9、H1=0x00; 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55
10、5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;
11、 /重裝值 定時50000us TH0=0x4C; TL1=0x00; /定時器1清零
12、0; TH1=0x00; TR0=1; TR1=1; EA=1;void Init_timer() TMOD=0x51; /0101 0001 定時器0在模式1下工作1
13、6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;
14、0; TL1=0x00; /定時器1清零 TH1=0x00;
15、; ET0=1; /使能定時器0中斷 ET1=1;
16、; /使能定時器1中斷 EA=1; /使能總中斷 TR0=1;
17、; /開始計時 TR1=1;void tran() f = tem1; f = ( f<<8 ) | te
18、m0; 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) ) /相對濕度在有效范圍內(nèi)
19、(0100%) if( 6734 < f) && ( f <= 6852) ) temp0 = 0; temp1 =(6852 - f)*10/118;
20、60; if( (6618 < f) && ( f <= 6734) ) temp0 = 1; temp1 =(6734 - f)*10/116;
21、160; if( (6503 < f) && ( f <= 6618 ) ) temp0 = 2; temp1 =(6618 - f)*10/115;
22、 if( (6388 < f) && ( f <= 6503 ) ) temp0 = 3; temp1 =(6503 - f)*10/115;
23、0; if( (6271 < f) && ( f <= 6388 ) ) temp0 = 4; temp1 =(6388 - f)*10/117; &
24、#160; if( (6152 < f) && ( f <= 6271 ) ) temp0 = 5; temp1 =(6271 - f)*10/119;
25、0; if( (6029 < f) && ( f <= 6152 ) ) temp0 = 6; temp1 =(6152 - f)*10/123; if( (5901 < f) && (
26、 f <= 6029 ) ) temp0 = 7;temp1 =(6029 - f)*10/128; if( (5766 < f) && ( f <= 5901 ) &
27、#160; temp0 = 8; temp1 =(5901 - f)*10/135; if( (5623 < f) && (f <= 5766)
28、160; temp0 = 9; temp1 =(5766 - f)*10/143; else
29、; temp0 = 0; temp1 = 0; void main() uchar i,k; uchar count; Init_timer(); count = 0; while(1)
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