基于-单片机湿度采集系统设计.doc

目 录
1 绪论2


2 总体方案设计3


传感器3
A/D转换电路4
显示电路4
加湿除湿电路4
预定值按键电路4
系统工作原理4
3 单元电路设计5
湿度传感器5
A/D转换电路5
湿度采集及A/D转换电路7
单片机7
按键电路8
报警电路9
显示电路10
4 系统软件设计11
系统软件流程框图11
5 绪论11
参考文献12
摘要
人体对生存环境的湿度有很高的要求，相对湿度以50%-70%为好，冬季最好不低于40%，夏季不高于80%。如果湿度过大，极易导致衣服皮革受潮发霉、电器及精密仪器受潮受损；春季细菌滋生，易诱发呼吸道疾病，风湿病；夏季人体散热困难，增加中暑机会；冬季会加速热的传导，使人倍觉寒冷。在科研单位或实验室，生产车间，如果环境温度控制不好，也将对实验结果和产品质量造成极大的影响。因此，精确的湿度控制尤为重要。
本设计通过使用湿度传感器HIH3610完成湿度信号的采集，通过A/D转换电路将模拟信号转为数字信号后，送给单片机AT89C51，再有单片机对信号进行处理，最后由显示电路显示结果，报警电路实时报警，从而完成湿度检测系统的全部功能。
本设计的完成使一定空间的环境湿度得到有效的控制与调节，满足了人体对环境湿度的要求，具有很高的价值。
关键词：湿度传感器、单片机、报警、显示
1绪论

随着信息时代的到来，作为获取信息的手段—传感器技术得到了显著的发展，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。另一方面，传感器的被检测信号来自于各个应用领域，每个领域都是为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。湿度传感器是其中重要的一类传感器，其发展速度之快，以及应用之广，可谓是划时代的。

在人的日常生活中，居住空间也是一个人工环境。空气污染，直接威胁人的身体健康；噪音污染，影响人的情绪、工作、休息和饮食，可以导致神经衰弱；温度过热过冷，导致人的不适；空气过湿，将使人们感到沉闷和窒息；空气干燥，又会使人的口腔感到不适，甚至可能发生咽喉炎等疾病。如果能使系统自动控制这个常见的空间，人的生活将更舒适。
众所周知，空气是多种气体的混合物，其主要成分是由氧气、氮气以及总数不到1%的稀有气体和二氧化碳组成，此外空气中还有一种重要的、数量上经常变化的成分—水汽。通常，空气中水汽的含量用湿度表示。空气湿度与人类关系密切。人们的日常生活和生产活动及动植物的生存，都与周围环境的湿度息息相关，从日常生活、家电、交通、医疗、气象、工农业都需要进行湿度测量。
2 总体方案设计

HIH3610湿度传感器
A/D转换ADC0809
LED显示电路
AT89C51单片机
预定按键
加湿电路
除湿电路
报警电路
总体设计框图

传感器
传感器以探头形式安装在车间，是由湿度传感器及相应调理电路组成。其中湿度传感器采用HIH3610湿度传感器，测量精度高，响应迅速，能直接将湿度信号转换为直流电压信号输出。根据湿敏电阻在湿度改变时，阻值发生相应变化的特性，设计转换电路将采集到的湿度信号转换为电压值，送A/D通道处理。

本系统中，湿度为缓变信号，而且转换成的电平信号为低电平缓变信号，对A/D转换的要求不高，所以选用较为廉价的ADC0809。该芯片是CMOS单片型逐次逼近式A/D转换器，完全可以满足设计需要，并且可以根据需要扩展检测电路。