单片机多点湿度检测系统设计.docVIP

应用研究  ＡＰＰＬＩＣＡＴｌＱＮ ８ＥＳ量曼ＲＣＨ  基于单片机的多点湿度检测系统设计  Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ＳＣＭ 张敏 湖南理工学院（湖南岳阳４１４０００） 摘要：湿度的测量与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。湿度检测系统利用单片机ＡＴ８９Ｃ５１的 控制与处理技术，采用测量湿度在０‰ｌｏｏ％ＲＨ之间的集成型恒流测湿元件ＨＳｌｌ０１，实现多地点的湿 度实时检测和显示功能。 关键词：单片’机湿度多通道检潮 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｍｅａｓｕｒｅ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｈａｓ ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ，ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ｎａｔｉｏｎａｌ ｄｅｆｅｎｓｅ ａｎｄ ＳＯ ｏｎ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ，ｔｈｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｕｓｉｎｇ ＳＣＭ（ｓｉｎｇｌｅ ｃｈｉｐ ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ）ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｃｈ－ ｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｕｓｉｎｇ ＨＳｌｌ０１ ｗｈｉｃｈ ｃａｌｌ ｍｅａｓｕｒｅ ｈｕｍｉｄｉｔｙ ｂｅｔｗｅｅｎ ｉｎ ０％～１００％ＲＨ．Ｔｈｉｓ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅａｌｉｚｅｓ ｍｕｌｔｉ－ ｓｉｔｅ ａｎｄ ｒｅａｌ—ｔｉｍｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｄｉｓｐｌａｙ ｏｆ ｈｕｍｉｄｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＳＣＭ Ｈｕｍｉｄｉｔｙ Ｍｕｌｔｉ－ｃｈａｎｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔ  １引言  ＨＳｌｌ０１（１）  日历时钟  在日常生活中，空气湿度直接影响人的身体健康， 空气过湿，将使人们感到沉闷和窒息，空气过燥，又 会使人的口腔感到不适，甚至可能发生咽喉炎等疾病。 因此湿度检测是十分必要的，本文对多地点湿度检识４ 的系统进行了硬件和软件的设计。 ２系统功能设计 本文设计的湿度检测系统是单片机实时检测和自 动控制的应用系统。系统的原理框图如图１所示，由 多个传感器ＨＳｌ １０１通过ＴＬＣ２５４３模数转换芯片与单 片机连接组成多通道湿度检测电路。单片机通过 ＭＡＸ２３２芯片，ＲＳ２３２接口与打印机连接，组成打印 输出系统。由ＳＤ２０００日历时钟芯片与ＦＭ２４Ｃ２５６存储 芯片共同给ＡＴ８９Ｃ５１提供时钟日历信号，而经单片机 ＡＴ８９Ｃ５１处理过的湿度信号通过串行中文图文显示模 块输出到液晶显示屏。 ７４ ｗｗｗ．ｃｎｉｍ．ｃｎ 万方数据  ｌ参考电压卜＿—叫 Ｈ：Ｈ中文ｌ ２００８年第６期中周设嚣俄表 ＡＰＰＬＩＣＡＴｌ０Ｎ  ＲＥＳ至望竖！！瑚  应用研究  ＶＣＣ、亿Ｃ  ３．２系统接口与扩展电路 系统设计中通过ＭＡＸ２３２连接单片机 船ｕ， ｆＨ ＲＥＳＥ １０ｋ Ｃ２ ｍ 酬 ｌＣ３ 白 ｃｌＴ 叫 ２０ｐＦ  １０ Ｐ 。； Ｐ１ ．卜牛－一１。 ．。｝１ １‘ ．１嵴 １０ ．惜 一 ＥｏＣ ＩＬＡＴＸ２．恃 １ｎ  ｕ： ＶＣＣ ／ｃｓ ＤＩＮ ＣＬＫ ３Ｐ７ Ｄｏ ＧＮＤ  ＲＥＦ＋ ＡＩＮｌＯ ＡＩＮ８ ＡＩＮ７ ＡＩＮ６ ＡＩＮ４ ＡＩＮ３ ＡＩＮ２ ＡＩＮｌ ＡⅡＮＯ  １４ １３ １２ ８ ６ ｌ  ６  １ Ｒ３ ｌｋ  狂匕 ＲＰｌ． ｌｏｋ １０ｋ． 艄 １０ｋ（ —一 Ｊ 和打印机，直观地实现数据实时或分时的 打印输出。ＡＴ８９Ｃ５１具有串行通讯接口 ＳＣＩ。ＳＣＩ为能与ＣＲＴ终端及计算机等外 设通讯的全双工异步系统。系统采用 ＲＳ２３２Ｃ接口方式。由于ＲＳ２３２Ｃ信号电平 与ＭＣＳ５１型单片机信号电平（ＴＴＬ电平） 不一致，因此在采用ＲＳ２３２Ｃ标准时必须 进行信号电平转换。在串行通信的接口电 路中选用ＭＡＸ２３２芯片作为信号电平转换 图２湿度检测电路 并送入到单片机中。单片机对采集到的信号进行滤波 处理并通过查表得到实际测量的湿度值，之后通过单 片机的外部接口电路显示该湿度值，或通过其与上位 机的接口把此值送入到上位机进行保存及打印等操作。 系统Ａ／Ｄ转换电路采用美国ＴＩ公司１１路模拟量 输入，１２位串行Ａ／Ｄ转换器ＴＬＣ２５４３，使用开关电容 逐次逼近技术完成Ａ／Ｄ转换过程。由于是串行输入结 构，能够节省单片机ｉ／ｏ资源，且价格适中。它通过 一个３态输出端（ＤＡＴＡＯＵＴ）和２个输入端（包括 Ｉ／ＯＣＬＯＣＫ（Ｉ／Ｏ时钟）和ｃｓ（片选））与ＡＴ８９Ｃ５１ 的Ｐ１．４－Ｐ１．７接口相连。该转换器具有零值设定端ＲＥＦ一 和满度值设定端ＲＥＦ＋，可满足本系统需要对输入模 拟量上下限进行设定的要求，同