畢業(yè)設計(論文)+基于單片機的濕度傳感器設計與實現(xiàn)

1、基于單片機的濕度傳感器設計與實現(xiàn)1基于單片機的濕度傳感器設計與實現(xiàn)基于單片機的濕度傳感器設計與實現(xiàn)一系統(tǒng)方案1.1系統(tǒng)功能本文設計的濕度傳感器應具備以下功能：（1）能夠感受環(huán)境中的濕度變化。（2）能夠?qū)h(huán)境中的濕度變化轉(zhuǎn)化為電信號。（3）系統(tǒng)能夠?qū)Σ杉降臐穸刃盘栠M行分析處理。（4）能夠?qū)h(huán)境中的濕度以相對濕度的形式顯示出來便于觀察記錄。（5）系統(tǒng)反應快、靈敏度高、穩(wěn)定性好，具有一定的抗干擾能力。（6）電路簡單，操作方便、性價比高、實用

2、性強。根據(jù)系統(tǒng)功能要求，濕度傳感器系統(tǒng)圖包含以下模塊：信號采集模塊信號處理存儲模塊信號顯示模塊圖1.1濕度傳感器系統(tǒng)框圖1.2系統(tǒng)組成模塊1.2.11.2.1信號采集模塊設計信號采集模塊設計本設計為智能式濕度傳感器的設計，信號采集模塊主要是用于測量環(huán)境中濕度變化，并將濕度變化轉(zhuǎn)變成電信號的變化。因此，我們需要一個濕度傳感器。和測量范圍一樣，測量精度同是傳感器最重要的指標。每提高—個百分點對傳感器來說就是上一個臺階，甚至是上一個檔次。因為

3、要達到不同的精度，其制造成本相差很大，售價也相差甚遠。例如進口的1只廉價的濕度傳感器只有幾美元，而1只供標定用的全濕程濕度傳感器要幾百美元，相差近百倍。所以使用者一定要量體裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。生產(chǎn)廠商往往是分段給出其濕度傳感器的精度的。如中、低溫段(0一80％RH)為2％RH，而高濕段(80—100％RH)為4％RH。而且此精度是在某一指定溫度下(如25℃)的值。如在不同溫度下使用濕度傳感器其示值還要考慮溫度漂移的影響。眾

4、所周知，相對濕度是溫度的函數(shù)，溫度嚴重地影響著指定空間內(nèi)的相對濕度。溫度每變化0.1℃。將產(chǎn)生0.5％RH的濕度變化(誤差)。使用場合如果難以做到恒溫，則提出過高的測濕精度是不合適的。因為濕度隨著溫度的變化也漂忽不定的話，奢談測濕精度將失去實際意義。所以控濕首先要控好溫，這就是大量應用的往往是溫濕度—體化傳感器而不單純是濕度傳感器的緣故。多數(shù)情況下，如果沒有精確的控溫手段，或者被測空間是非密封的，5％RH的精度就足夠了。因此在本次設計中

5、選用DHT11溫濕傳感器作為本次設計濕度采集模塊。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。DHT11的性能也很良好，其供電電壓：基于單片機的濕度傳感器設計與實現(xiàn)3工作電流僅為幾微安，是任何顯示器無法比擬的，同事可以顯示大量信息，除數(shù)字外，還可以顯示文字、區(qū)縣，比傳統(tǒng)的數(shù)碼LED顯示器的界面有了質(zhì)的提高。在儀表和低功

6、耗應用系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。LCD的優(yōu)點：(1)顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器的每一個點收到信號后就一直保持那種色彩和亮度恒定發(fā)光，因此液晶顯示器的畫質(zhì)高而且不會閃爍。(2)數(shù)字式接口，液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機的接口簡單操作也很方便。(3)功耗小，相比而言液晶顯示的主要功耗在內(nèi)部電極和驅(qū)動IC上，因為耗電量比其他器件要小的多。LED數(shù)碼管的性能特點：(1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動發(fā)光，能與CMOS、ITL電路兼容。(2)發(fā)光響

7、應時間極短(01μs)，高頻特性好，單色性好，亮度高。(3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。(4)壽命長，使用壽命在10萬小時以上，甚至可達100萬小時。成本低。因此它被廣泛用作數(shù)字儀器儀表、數(shù)控裝置、計算機的數(shù)顯器件。本設計的要求顯示溫度的整數(shù)值部分，工作電壓不能太高，與單片機的連接方式要簡單，顯示準確。用兩片LED數(shù)碼管能夠很好的滿足這些要求。而LCD液晶顯示相對而言成本偏高。因此顯示模塊選擇LED數(shù)碼管顯示。二硬件電路設計與制作硬件

8、電路設計與制作2.1硬件電路組成通過對系統(tǒng)各個功能模塊的設計方案的選擇，得到如圖2.1所示的硬件電路組成：DTH11濕度信號PIC單片機濕度數(shù)據(jù)輸出74HC595鎖存器LED數(shù)碼管圖2.1硬件電路組成（1）使用DHT11智能式濕度傳感器感受環(huán)境中的濕度變化轉(zhuǎn)變?yōu)闈穸刃盘?，此信號為?shù)字信號，簡化了硬件電路的對模數(shù)轉(zhuǎn)換設計部分同時也簡化了軟件編程；（2）DHT11通過它的一條數(shù)據(jù)線與PIC單片機的數(shù)據(jù)接口相連，將采集到的濕度信號送入PIC單