发布时间 : 星期日 文章基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪更新完毕开始阅读0bb4fc00a6c30c2259019ead
第1章 温湿度检测仪的总体技术方案
温度和湿度是重要的环境参数，在很多方面都起着重要的作用，而对环境中的温度和湿度的检测也尤为重要。本文中的基于STC12C5410AD单片机的湿度检测仪就是针对这一需求而设计的，它综合运用了检测技术、数据处理和通信技术以及LED显示技术，可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度，并且可以和PC机进行通信，作为温湿度记录仪使用。在此设计过程中，我们综合分析了不同用户在不同场合的不同需求，并且借鉴了国内外同类仪表设计的经验，经研究之后，采用了以带有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件，以高灵敏度温度传感器AD590和电容式湿度传感器THS11作为数据获取元件的方案。它的设计过程主要包含硬件设计和软件设计两大过程，以下是该温湿度检测仪设计的大概过程。
§1.1 温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理
§1.1.1 主要性能指标
1．相对湿度测量精度：±5%，湿度检测范围：0～100%。 2．温度测量精度：±1℃，温度检测范围：0～50℃。 3．可有用户自行校准仪表的测量精度，无需硬件调整。
4．可直接与微机串行口连接，作环境相对湿度与温度的高精度记录仪
使用。 5．LED显示。
7．电源：DC9V±10%。
8．工作环境温度≤50℃ ，工作环境湿度≤100%。
§1.1.2 温湿度检测仪的基本工作原理
加载有相应程序的STC12C5410AD单片机定时采集温度测量电路输出的电压信号和相对湿度测量电路输出的频率信号，然后将这些模拟信号转化
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为数字信号，并对湿度的频率进行线性化处理和温度补偿，从而获得温度和相对湿度数据，分别将这些数据存储于数据存储器中，然后送LED显示。
§1.2 温湿度检测仪的硬件设计方案概述
硬件部分是检测仪的重要部分,设计的好坏直接影响到整机的性能。该检测仪采用STC12C5410AD单片机为核心，整个硬件系统分为以下几个部件，具体如图1-1所示：
键盘扫描电路电源电路部分LED显示电路温度传感电路STC12C5410AD单片机RS232转换电路湿度传感电路
图1-1 硬件电路框图
温度检测电路由半导体集成传感器AD590和电阻构成，AD590输出电流通过电阻进入模拟地，从而产生相应的电阻电压。电阻的电压输入到STC12C5410AD单片机中，经ADC转换为数字量，再由相关软件处理得到环境温度。
相对湿度测量电路由NE555外加湿敏电容与电阻组成的振荡电路组成，湿度传感器THS11的容值随着环境相对湿度的变化而变化，从而导致振荡器的振荡频率变化，STC12C5410AD单片机检测到振荡器输出的振荡频率，再经过软件处理，获得相对湿度值。
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键盘输入电路实现人机对话的功能，可通过键盘设置是否进行温度和湿度的检测。RS-232接口电路与PC机的串行口联接，实现程序的下载。电源电路部分为单片机的正常工作提供稳定可靠的电压。
§1.3 温湿度检测仪的软件设计方案概述
该仪表的软件设计采用模块化的程序设计方法，其结构见图1-2：
主 模 块温度检测湿度检测键盘扫描LED显示温度电压读取温度信号处理温度显示湿度频率读取湿度信号处理湿度显示温度补偿线性处理 图1-2 软件设计模块图
检测仪的应用软件系统包括：主程序模块、温度检测模块、相对湿度检测模块、键盘和显示模块以及串行通信模块。
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主程序的内容包括：主程序的起始地址，中断服务程序的起始地址，有关内存单元及相关部件的初始化和一些子程序。
温度检测模块主要是完成测温电路所得电压与实际温度的转换和温度数据的存储、显示；相对湿度检测模块除了要实现对湿度数据的存储 、显示外，还要对湿度信号进行温度补偿和线性化处理。
键盘、显示模块完成检测仪控制和数据显示功能；通信模块实现程序的下载和烧录。
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