基于单片机的湿度测控系统.pdf

廛围抖夔 基于单片机的湿度测控系统 石磊张捷陈敏锐 (天津工业大学计算机技术与自动化学院，天津市300160) 脯要】近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足的进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方 向迅速发碾。为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿度测量技术提高到了一个新的水平。 鹾薯嗣阙】湿度传感器；单片机；P1D 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要 的超调；微分控制通过在偏差值进一步增大以前，引入一个早期的修正 对环境湿度进行测量及控制。但在常规的环境参数中，湿度是最难准确 信号，加快系统动作速度，来减小此一阶滞后系统的滞后影响，克服温 测量的一个参数。近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了长足的 度的振荡，改善系统动态性能，但其值过大，也会使系统抗干扰能力削 进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测 弱，调节时间延长。需适当取值，当系统偏差较大时，应适当增大P值； 的方向迅速发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件，也将湿 若湿度长时间波动，不能稳定在给定值时，应适当增加P与I的值：当 度测量技术提高到了一个新的水平。 超调量较大时，应适当加大D值等以达到较好的湿度控制效果。 1系统的硬件设计 但是当系统出现较大扰动或大幅度改变湿度给定值时，此时系统的 系统由单片机系统、湿度传感器、通信接口、LED显示及键盘模 偏差较大，由于积分项的作用，将会产生很大的超调，特别对变化较慢 块和报警模块组成。系统功能框图见图1所示： 的湿度系统影响甚为严重，容易造成系统振荡，湿度长时间的波动。故 采用积分分离的方法，设定最大允许偏差为5在偏差大干E时，取消 积分作用，只进行户口控制：在偏差小于E时，才产生积分作用，进行 肋控制。 图1系统功能罹图 ％／r) 11湿度检测和变送器 2软件设计 系统采用集成湿度传感器IH3605作为测量湿度的部件。lH3605 对于51系列单片机，目前常用的语言有汇编和单片机C语言。本 是HONEYWELL公司生产的集成湿度传感器，内部集成了信号调理电系统下位机软件采用KeilC51程序编写。主要由主程序、读取湿度子程 路，具有精度高、线性度好、互换性强及输出电压范围大等诸多优点。 序、键盘扫描和LED显示子程序、数据存储子程序、报警子程序、串 IH3605输出信号范围为0．8—39V(25℃时)，应选择具有设定最小值 口发送和接收子程序等部分组成。系统主程序流程图如图2所示。 和最大值功能的A，D转换器。系统采用TI公司的TLCl549十位串行 A，D转换器。 1．2接口电路 AD7705芯片内有输出数据锁存器，当与计算机连接时，转换电 路的输出可直接连接在CPU数据总线，AD7705在数据采集系统中的 应用。采集数据时，首先微处理器执行一条传送指令，在该指令执行过 程中，微处理器在控制总线的同时产生C低电平信号，启动A／D转换 00s后将输入模拟信号转换为数宇信号存于输 器工作，AD7705经1u 出锁存器，并INTR端产生低电平表示转换结束，并通知微处理器可来 取数。当微处理器通过总线查询到INTR为低电平时。立即执行输入指 令，以产生CS，低电平信号到AD7705相应引脚，将数据取出并存入 存储器中。整个数据采集过程中，由微处理器有序执行若干指令完成。