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(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，具有響應(yīng)時(shí)間快、高可靠性和長期穩(wěn)定性特點(diǎn)，不需要校準(zhǔn)的完全互換性。HS1101濕度傳感器在電路中等效于一個(gè)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(yīng)時(shí)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?dú)特的工藝設(shè)計(jì)。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(hào)，可以直接被微處理器采集。設(shè)計(jì)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(shí)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(gè)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(gè)最小值。R51是防止短路的保護(hù)電阻。    HS1101作為一個(gè)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(dá)到上限電壓（近似于0.67 VCC，時(shí)間記為T1），

3、這時(shí)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(nèi)部短路接地，所以只放電到觸發(fā)界線（近似于0.33 VCC，時(shí)間記為T2），這時(shí)555芯片的引腳3變?yōu)楦唠娖?。通過不同的兩個(gè)電阻R19，R20進(jìn)行傳感器的不停充放電，產(chǎn)生方波輸出。充電、放電時(shí)間分別為輸出波形的頻率和占空比的計(jì)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(guān)系。表2給出了典型頻率濕度關(guān)系（參考點(diǎn)：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(jī)負(fù)責(zé)采集頻率，將頻

4、率值送入上位機(jī)進(jìn)行分段處理。 將555OUT接到51單片機(jī)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(shí)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(shí)50000us  OX4BFFH 

8、;      TH0=0x4B;       tem0 = TL1;   /讀數(shù)       tem1 = TH1;       TL1=0x00;            /定時(shí)器1清零      T

9、H1=0x00;       f=1;               /作標(biāo)注位       TR0=1;       TR1=1;       EA=1;/* 名稱： timer1() * 功能： 計(jì)數(shù)器，用于計(jì)數(shù)將55

10、5輸出的頻率，以計(jì)數(shù)相對濕度。* 入口參數(shù)：*/void timer1() interrupt 3    /T1中斷，表示計(jì)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(dòng)。       EA =0;       TR0=0;    TR1=0;       TL0=0x00;      

11、             /重裝值   定時(shí)50000us       TH0=0x4C;    TL1=0x00;                   /定時(shí)器1清零  

12、0;   TH1=0x00;      TR0=1;    TR1=1;       EA=1;void Init_timer()       TMOD=0x51;               /0101 0001 定時(shí)器0在模式1下工作1

13、6位定時(shí)器,定時(shí)方式  定時(shí)器1在模式1下工作16位計(jì)數(shù)器，T1負(fù)跳變加1       TL0=0x00;                   /定時(shí)器0初值 定時(shí)50000us       TH0=0x4C;      

14、0;                  TL1=0x00;                   /定時(shí)器1清零       TH1=0x00;     

15、;  ET0=1;                        /使能定時(shí)器0中斷       ET1=1;                

16、;        /使能定時(shí)器1中斷       EA=1;                          /使能總中斷       TR0=1; 

17、;                       /開始計(jì)時(shí)       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)