濕度傳感器檢測系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的普及，作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵部分，傳感技術(shù)的發(fā)展受到人們越來越多的關(guān)注。電容式濕度傳感器作為濕度傳感器的一種，廣泛應(yīng)用于軍事，氣象，農(nóng)業(yè)，工業(yè)，醫(yī)療，建筑等方面。微電子加工技術(shù)的發(fā)展促進了傳感器逐漸走向微型化，實現(xiàn)了高精度，低功耗，高靈敏度等特點的同時，也對后續(xù)的檢測電路提高了更高的要求。本論文在對常用電容檢測電路的分析和研究的基礎(chǔ)上，針對電容式濕度傳感器，設(shè)計了一種具有濕度電容檢測，數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)上傳等功能的智能檢測系統(tǒng)

2、。本論文主要分為三部分。
　　 第一部分設(shè)計了一種基于Analog Devices公司電容檢測芯片AD7745的電容檢測電路，并詳細介紹其原理與設(shè)計方案。AD7745的核心是一個高精度的∑-△調(diào)制轉(zhuǎn)換器，由1個二階調(diào)制器和1個三階數(shù)字濾波器構(gòu)成，支持I2C兼容2線串行接口，通過微處理器的控制能直接輸出電容。另外對其內(nèi)部DAC電容的設(shè)置，還能調(diào)整可測電容范圍。
　　 第二部分主要介紹了基于Silicon Laborator

3、ies公司的微處理器C8051F410的嵌入式控制模塊?？刂葡到y(tǒng)集成了液晶顯示模塊，串口通信模塊，以及Sensirion公司的SHT75溫濕度傳感器，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的檢測，顯示，上傳等功能。系統(tǒng)電路PCB板采用Protel.99SE軟件設(shè)計制作。系統(tǒng)軟件開發(fā)采用自頂向下的設(shè)計流程，主要包括了微控制器C8051F410的程序設(shè)計以及各個功能模塊的程序設(shè)計。采用Silicon Laboratories IDE集成開發(fā)環(huán)境，使用Keil Cx51

4、語言進行程序編寫。
　　 第三部分通過實驗室研發(fā)的電容式傳感器對檢測系統(tǒng)的性能作了一些測試。首先通過實驗對AD7745內(nèi)部可調(diào)參數(shù)進行調(diào)整，然后使用商用電容對系統(tǒng)基本功能進行檢測，包括差分以及單端模式，最后利用實驗室內(nèi)的濕度傳感器在溫濕度箱中進行實物測試，得出電容與濕度的擬合曲線，以及系統(tǒng)的滯回，穩(wěn)定性及重復(fù)性等特性曲線。
　　 本論文設(shè)計的電容式濕度傳感器檢測系統(tǒng)，在實現(xiàn)濕度檢測基本功能的同時，仍有許多可以改進的地方，