湿度计的设计

湿度计的设计
湿度计的设计

Title: Designed and Designed and realization of hygroscope Abstract: The timing and humidity controlling system researched in the paper is a system which is based on 1-wire digital humidity sensor and use Micro controller Unit as its core component. This system has real-timing humidity detecting function, also has functions such as humidity display 、alarm .

The first, this paper introduces the technique actualities of humidity measuring, simply analysis and compares many kinds of controlling theories and schemes. The second, according to system requests and technical indexes, from the view of engineering application, this paper implements the design and type choosing of hardware, the design and analysis of software, with dough leavenor as main object. The implementation follows the simplicity, economy and practicality principle.And the third, this article describes the following details of this system: all chips characteristics, pins functions, working fundamentals and applications.

The digital regular time humidity measure system b ased on single-bus digital humidity sensor TLC1549 , has working temperature control area relaxing comparatively; it monitors the humidity for 24 hours continuously , grasps at any time the condition of dough fermentation and it has performance-to-price ratio quite high merit.

Keywords: Humidity measure Single chip TLC1549

目录

1 引言 (1)

1.1本课题的背景及意义 (1)

1.2本课题的基本内容及关键问题 (2)

1.3本课题调研情况综述 (2)

1.4本课题的方案论证 (4)

2 系统总体方案与性能指标 (5)

2.1系统的功能要求与性能指标 (5)

2.2系统总体方案 (5)

2.3本章小结 (6)

3 系统的硬件电路设计 (7)

3.1湿度及温度检测电路的设计 (7)

3.2键盘及显示电路 (12)

3.3系统监控电路 (13)

4 系统软件设计 (15)

4.1主程序 (15)

4.2温度检测子程序 (16)

4.3报警子程序 (17)

4.4湿度处理子程序 (17)

4.5显示子程序 (18)

5 系统性能及分析讨论 (20)

5.1低功耗措施 (20)

5.2抗干扰措施 (20)

结论 (22)

致谢 (23)

参考文献: (24)

1引言

1.1 本课题的背景及意义

湿度的检测已广泛用于工业、农业、国防科技、生活等各个领域,湿度对人们生活的影响无处不在,如实验室环境、水果的保鲜、家禽的孵化过程等都需要对湿度进行监测和控制,如果湿度控制不当,将会带来许多不必要的经济损失。

另外,试验表明:空气的相对湿度为50%~60%时人体感觉最为舒适,也不容易引起疾病。当空气湿度高于65%或低于38%时,微生物繁殖滋生最快;当相对湿度在45%~55%时,病菌的死亡率较高。

湿度过大时,人体中的松果激素量也较大,使得体内甲状腺素及肾上腺素的浓度相对降低,人就会感到无精打采,萎靡不振。长时间在湿度较大的地方(如高山、海岛)工作、生活,还容易患风湿性、类风湿性关节炎等湿痹症。湿度过小时,蒸发加快,使人皮肤干裂,口腔、鼻腔黏膜受到刺激,出现口渴、干咳、声哑、喉痛等症状。所以,在秋冬季干冷空气侵入时,极易诱发咽炎、气管炎、肺炎等病症。因此,湿度不仅关系到人们的身心健康,还会影响整个国民经济的发展。所以对湿度的检测和控制显得格外重要。

湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。湿度传感器,分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。

在信息技术飞速发展的今天,人们对信息的提取、处理、传输以及综合等要求愈来愈迫切,传感器的出现大大满足了人们对信息提取的要求。由于计算机的迅猛发展,微型计算机的技术逐渐完善,使得人们获取各种信息变得简单而方便。

当今时代是信息化时代,而信息的数字化也越来越为人们所重视。因此将计算机与传感器相结合,将使得信息的获取、处理及存储变得更加智能化。目前,国际上新型湿度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展,采用MCS-51单片机来对湿度进行检测和控制,不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点,而且可以大幅度提高被控湿度的技术指标,从而能够大大提高产品的质量和数量。由于MCS-51系列单片机易于学习掌握,性价比较高,因此目前甚至今后若干年,MCS-51系列单片机仍是应用较广的控制器件。

1.2本课题的基本内容及关键问题

本课题主要研究以单片机控制的电子式湿度计的原理及制作,它主要包括温度传感器、湿度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路等的设计,并调研湿度计的当前的发展及未来发展趋势。

需要解决的关键问题有:如何采样湿度信息并将其转化成A\D转换器能够识别的信号,采样的信号如何通过接口电路传送到单片机里,单片机是通过何种方式控制湿度传感器的测量以及测量的数据是如何显示的。

1.3本课题调研情况综述

电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业,近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。目前,国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。这些产品可分成以下三种类型:

(1)线性电压输出式集成湿度传感器

典型产品有HIH3605/3610、HM1500/1520。其主要特点是采用恒压供电,内置放大电路,能输出与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号,响应速度快,重复性好,抗污染能力强。

(2 )线性频率输出集成湿度传感器

典型产品为HF3223型。它采用模块式结构,属于频率输出式集成湿度传感器,在55%RH时的输出频率为8750Hz(型值),当上对湿度从10%变化到95%时,输出频率就从9560Hz减小到8030Hz。这种传感器具有线性度好、抗干扰能力强、便于配数字电路或单片机、价格低等优点。

(3)频率/温度输出式集成湿度传感器

典型产品为HTF3223型。它除具有HF3223的功能以外,还增加了温度信号输出端,利用负温度系数(NTC)热敏电阻作为温度传感器。当环境温度变化时,其电阻值也相应改变并且从NTC端引出,配上二次仪表即可测量出温度值。

(4)单片智能化温度/温度传感器

2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT11、SHT15型智能化温度/温度传感器,其外形尺寸仅为7.6(mm)×5(mm)×2.5(mm),体积与火柴头相

近。出厂前,每只传感器都在温度室中做过精密标准,标准系数被编成相应的程序存入校准存储器中,在测量过程中可对相对湿度进行自动校准。

它们不仅能准确测量相对温度,还能测量温度和露点。测量相对温度的范围是0~100%,分辨力达0.03%RH,最高精度为±2%RH。测量温度的范围是-40℃~+123.8℃,分辨力为0.01℃。测量露点的精度<±1℃。在测量湿度、温度时A/D转换器的位数分别可达12位、14位。利用降低分辨力的方法可以提高测量速率,减小芯片的功耗。SHT11/15的产品互换性好,响应速度快,抗干扰能力强,不需要外部元件,适配各种单片机,可广泛用于医疗设备及温度/湿度调节系统中。

芯片内部包含相对湿度传感器、温度传感器、放大器、14位A/D转换器、校准存储器(E2PROM)、易失存储器(RAM)是、状态寄存器、循环冗余校验码(CRC)寄存器、二线串行接口、控制单元、加热器及低电压检测电路。其测量原理是首先利用两只传感器分别产生相对湿度、温度的信号,然后经过放大,分别送至A/D转换器进行模/数转换、校准和纠错,最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至μC。鉴于SHT11/15输出的相对湿度读数值与被测相对湿度呈非线性关系,为获得相对湿度的准确数据,必须利用μC对读数值进行非线性补偿。此外当环境温度TA≠+25℃时,还需要对相对湿度传感器进行温度补偿。

芯片内部有一个加热器。将状态寄存器的第2位置“1”时该加热器接通电源,可使传感器的温度大约升高5℃,电源电流亦增加8mA(采用+5V电源)。使用加热器可实现以下三种功能:①通过比较加热前后测出的相对湿度值及温度值,可确定传感器是否正常工作;②在潮湿环境下使用加热器,可避免传感器凝露;③测量露点时也需要使用加热器。

露点也是湿度测量中的一个重要参数,它表示在水汽冷却过程中最初发生结露的温度。为了计算露点,Sensirion公司还向用户提供一个测量露点的程序“SHT xdp.bsx”。利用该程序可以控制内部加热器的通、断,再根据所测得的温度值及相对湿度值计算出露点。在命令响应界面上运行此程序时,计算机屏幕上就显示提示符“>”。用户首先从键盘上输入字母“S”,然后输入相应的数字,即可获得下述结果:

输入数字“1”时,测量并显示出摄氏温度dgC=xx.x;

输入数字“2”时,测量并显示出相对湿度%RH=xx.x;

输入数字“3”时,打开加热器,使传感器温度升高5℃;

输入数字“4”时,关闭加热器,使传感器降温;

输入数字“5”时,显示露点温度dpC=xx.x。

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展,为开发新一代湿度测控系统创造了有利的条件,也将湿度测量提高到新的水平。

1.4本课题的方案论证

湿度传感器的非电量(温度)到电量(电压)是非线性的关系,故考虑先将湿度传感器输出的电压信号用A/D转换采样到CPU,CPU再对采样所得的数字信号进行查表计算处理,得到相应的数字量,再将数字量由D/A转换成电压信号输出,最后只要根据输出的电压值即可得出湿度

其中,几对转换的关系有线性的,也有非线性的:传感器的非电量到电量,这个转换关系是非线性的;模数转换,电压信号到数字信号,这个转换关系是线性的;CPU进行的查表和计算处理,由数字量到数字量,这中间的转换过程可以说是一个非线性的过程;数模转换,由数字量到模拟量,这个转换关系是线性的。由此构成了整个的湿度非电量到电压模拟量的线性化的过程,再通过显示电路显示出来。

本次设计采用89S52作为控制器,采用IH3605集成电路检测家庭环境的湿度,同时采用DS1820电路进行温度补偿。

2系统总体方案与性能指标

2.1 系统的功能要求与性能指标

2.1.1系统的功能、设计要求

(1)实时显示所测湿度功能。

(2)湿度检测功能:当按下开启键时,湿度计显示相应的湿度植。

(3)系统具有自动监测芯片运行状态的功能。当控制芯片(单片机)处于死机状态时,系统可自动复位。

(4)报警功能:当湿度值高于65%或低于38%时,蜂鸣器开始报警,当按下关蜂鸣器键时,禁止蜂鸣器报警;湿度值恢复正常值时,蜂鸣器停止报警。

(5)主要技术指标

湿度范围:0~100%RH

控制精度:±2%RH(0~100%RH、25℃、V=5VDC);

稳定度:±1%RH

数字显示:显示实测湿度。

工作温度:-40℃~85℃

2.1.2设计原则

设计时应遵循如下原则:

(1)在满足功能、性能和使用的前提下,尽量降低系统的成本和体积;

(2)研制时应充分利用当今的最新技术和研究成果,以确保设备在国内当今乃至今后一段时间的先进性和实用性;

(3)设计时应充分考虑设备的可靠性、可使用性、可维护性和可扩展性,为设备的方便使用、维护、延寿和功能扩展奠定基础;

(4)外形美观、大方,颜色搭配合理。

2.2 系统总体方案

该系统主要由温度检测部分、湿度检测部分、单片机数据采集处理部分、显示部分、键盘部分、程序存储器扩展部分和报警电路等组成,见图2-1。

图2-1 湿度计结构框图

湿度检测系统以Intel公司的89S52单片机为核心,对整个测试系统进行控制,包括对键盘信号的读入与处理;温度的测量、数据的处理;将测量结果送LED显示输出和驱动相应的控制设备。实时温度由单线数字温度传感器DS18B20获得,经单片机处理对所测得的湿度进行补偿,通过湿度集成电路IH3605和放大器对环境湿度进行采样和处理,经过单线制A/D转换器TLC1549的处理传送到单片机。当湿度计开始工作时,单片机对所检测到的湿度与人体的适宜湿度值(38%~65%)进行比较,若低于38%或高于65%,则报警。另外,电源部分采用220V交流电经变压、滤波、稳压后得到5V电压供整个系统使用。单片机由外接11.0592MHz标准晶振提供时钟电路。

2.3 本章小结

本章详细介绍了环境湿度计的主要技术指标、性能特点,给出了系统的结构框图,并对系统的组成及功能原理作了简要说明。

3系统的硬件电路设计

3.1 湿度及温度检测电路的设计

本章将详细介绍环境湿度计的各部分硬件电路设计思路与方法,并对主要芯片原理与应用作以介绍。控制核心芯片选用89S52单片机;测温电路选用了美国DALLAS公司生产的单线总线数字式温度传感器DS18B20;数字显示电路74ls164驱动LED共阳极数码管; 程序扩展电路采用寄存器74LS373和程序存储器EPROM2764;湿度检测电路有集成湿度传感器IH3605和放大器以及A/D转换器TLC1549组成;报警电路则由非门和蜂鸣器构成

3.1.1湿度传感器的选择

湿度电路由IH3605、放大器电路以及TLC1549组成。

IH3605是一种电容式集成湿度传感器,它是一个三端器件,湿度传感部分与调整电路集成一起做在陶瓷基片上,当相对湿度为0%~100%RH时,器件相应输出0.8~4V直流电压。该器件具有精度高、线性度好、工作稳定、工作电流小及抗化学腐蚀等特点,适合于制作便携式湿度检测仪。

IH3605的主要特性参数

3.1.2IH3605的电压输出特性

IH3605的输出电压是供电电压、湿度及温度的函数。电源电压升高,输出电压将成比例升高,在实际应用中,通过以下两个步骤可计算出实际的相对湿度值。

(1)首先根据下述计算公式,计算出25℃温度条件下相对湿度值RH0。VOUT=VDC(0.0062RH0+0.16)

其中VOUT为IH3605的电压输出值,VDC为IH3605的供电电压值,RH0为25℃时的相对湿度值。

(2) 进行温度补偿,计算出当前温度下的实际相对湿度值RH。

RH=RH0/(1.0546-0.00216t)

其中RH为实际的相对湿度值,t为当前的温度值,单位为℃

IH3605的输出电压与相对湿度的关系曲线如图3所示。

3.1.3TLC1549技术资料

TLC1549是美国德州仪器公司生产的10位模数转换器。它采用CMOS工艺,具有内在的采样和保持,采用差分基准电压高阻输入,抗干扰,可按比例量程校准转换范围,总不可调整误差达到±1LSB Max(4.8mV)等特点。

500){this.resized=true;this.style.width=500;}" border=0> TLC1549的工作温度范围内(自然通风)极限参数如下:

电源电压范围: -0.5~6.5V

输入电压范围: -0.3~VCC+0.3V

输出电压范围: -0.3~VCC+0.3V

正基准电压: VCC+0.1V

负基准电压: -0.1V

峰值输入电流(任何输入端):±20mA

峰值总输入电流(所有输入端):±30mA

工作温度范围(自然通风):

TLC1549C 0~70℃

TLC1549I -40~80℃

TLC1549M -65~125℃

3.1.4温度传感器的选择

在众多的温度检测温敏元件中,热敏电阻虽然成本低,但后续电路复杂,且需要进行温度标定。本课题选用了美国DALLAS公司生产的单线总线DS18B20数字式温度传感器。DS18B20是DS1820的更新产品,它与传统的热敏电阻温度传感器不同,改变了传统温度测试方法,它能在现场采集温度数据,直接将温度物理量变换为数字信号并以总线方式传送到计算机进行数据处理,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字式读数方式。因而使用DS18B20可使系统结构更趋简单,可靠性更高,大大提高系统的抗干扰能力。而且体积小、经济、使用方便灵活,测试精度高,较高的性能价格比,有CRC校验,可靠性高。DS18B20简介如下。

3.1.5功能特性

(1)电压适用范围宽(3V~5V)。

(2)温度测量范围:55℃~+125℃,其中-10℃~85℃内测量精度为±0.5`C。

(3)独特的单线接口方式,DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条通信线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

(4)DS18B20支持多点组网功能,多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,每一片DS18B20都有一个单一的64位序列号存储在片内ROM,因此可以使多个DS18B20共存于同一根数据传输线上,实现多点测温。CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。

(5)DS18B20在使用中不需要任何外围元件。

(6)用户还可以通过编程实现9-12位的温度读数,即具有可调的温度分辨率。

(7)用户可自设定非易失性温度报警上下限值TH和TL(掉电后依然保存)。

(8)典型的供电方式为3线制,可以由总线提供电源,电源电压为3V-5V。亦可采用寄生电源供电的2线制。

由于DS181320的分辨率可以通过编程进行选择,使得DS18B20比DS1820在分辨率提高的前提下,整体表现出一致性很好。

3.1.6 引脚功能说明

采用TO-9封装形式的DS18B20,外表看起来像三极管。另还有8脚SOIL封装形式,只用3、4和5脚,其余为空脚或不需要连接引脚。各引脚的功能描述如下:

GND:接地引脚

DQ:数据输入/输出引脚(单总线接口,也可作寄生供电)。

VDD:十5V电源电压引脚。

DS18B20温度传感器的读写访问DS18B20的顺序如下:

(1)初始化;

(2)ROM命令(接着是任何需要的数据交换);

(3)DS18B20函数命令(接着是任何需要的数据交换)

每一次访问DS18B20必须严格遵循这一顺序,否则DS18B20将不会响应。初始化、读/写时序如图3-2所示。

图3-1 初始化、读/写时序图

通过读写时序,控制器可以发出控制命令,对DS18B20进行读写操作。

控制器的选择

单片机型号的选择是根据控制系统的目标、功能、可靠性、性价比、精度和速度等来决定的。根据上述及本课题的实际情况,湿度检测系统是一个时滞性大的系统,对控制时间精度要求不需要很高,所以单片机不需采用高速的输出、输入口,52系列单片机在时间精度方面可以满足要求。为了使所用方便,系统要求可以进行在线改写,要求片内具有可擦除程序存储器,另外为了以后系统升级的需要,在设计中采用52系列单片机。

基于以上原因,在众多的单片机类型中选取了ATmel公司的AT89系列单片机AT89S52实现湿度控制。

89S52是ATmel公司的产品,与MCS-51兼容。芯片内部带有8K快速擦写程序存储器(可擦写次数可达1000次);运算速度快频率可达33兆赫兹;32位1/0口总线;三个16位的定时/计数器。

AT89S52提供了如下的标准特性]:8K的可擦除程序存储器,256字节的数据存储器(RAM),32位外部双向输入/输出的I/O口,三个16位的定时/计数器,8个中断源两层中断优先级,全双工串行口,看门狗(WDT)电路,内部晶振和时钟周期。另外,AT89S52是以静态逻辑运行到零频率的方式设计,并且支持两种可利用软件选择的掉电保护模式。休眠模式停止CPU运行,但允许数据存储器,计时/计数器,串行口和中断系统继续运行。掉电模式保存数据存储器的内容,但停止了晶振,使其它所有芯片停止工作直到下一次复位时为止。同时该芯片还具有PDIP,TQFP和PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。

芯片采用51系列指令集并与51系列单片机引脚兼容且增加了不少功能,用户可以直接替换应用系统中的AT89C51/52,而软件硬件均不需作任何修改,这给用户更换元器件来许多方便。而且,从经济性的角度来看,AT89S52不但硬件结构简单,而且价格低、功能强、性价比高,符合我国工业设计制造的要求。单片机接口电路见图所示:

图3-2

键盘及显示电路

人机对话是单片机应用系统中最重要的部分,主要包括键盘和显示。这部分是控制系统与操作人员间交互的窗口,它既反映系统运行的状态,又能改变参数的设置,必要时实现适当的人工干预。

3.1.7显示电路

在单片机系统设计中,LED显示方式由于亮度高、显示醒目、使用寿命长、方便、价格低廉等优点在工业用仪器仪表中得到广泛应用。而其驱动方式有多种形式,在采用并行显示方式时,显示电路的段码与位控码要占用单片机的较多口线,尽管可采用8155等接口芯片进行扩展,但口线利用率仍较低,不能满足大型控制系统的要求。采用串行显示方式则只需占用2至3根口线,节约单片机大量的I/O线,且使用效果很好。一般要求控制芯片使用简单、功能多样化、多级灰度调节、外围电路精简可靠、译码与功率驱动于一体。单片机通过LED驱动电路送显示值到数码管,通过译码选择某个数码管显示温度值的某一位,可以动态循环扫描、软件实现方式显示设定值,动态显示的扫描频率一般在50Hz以上,每个数码管能有lms的导通时间,则肉眼感觉不到闪烁。本课题采用一种基于74LS164的串行显示技术。其电路图如(图3-3)下所示:

显示部分由4个8段数码管组成,用来显示检测到的湿度值。单片机TXD、RXD和P2.7口通过驱动74LS164来控制LED的显示。本次设计采用静态显示方

式。

图3-3

3.2 系统监控电路

由于干扰信号进入系统时,常导致程序的跑飞,而程序跑飞的根本原因是由于程序计数器PC错位引起的。在程序存储器中,指令码与存放指令码的地址是一一对应的,PC的内容是要执行的指令码的地址,若修改了PC的内容,打破单片机的取指操作,导致程序的非正常运行,系统监控电路针对上述情况,可以有效地保证系统的可靠性。系统控制电路完成以下任务:(1)上电复位;(2)监控电压变化;(3)WATCHDOG,即程序监控功能;(4)掉电保护等。

本次设计采用美国MAXIM公司的单片机系统监控集成电路MAX705,它具有系统复位、“看门狗定时输出、电源电压监测、手动复位等功能,8引脚双列直插式封装,+5V供电。它具有四个功能:

(1)具有独立的看门狗计时器,如果看门狗输入在1.6m

s中无变化,就会产生看门狗的输出;

(2)电压监测功能,掉电或电源低于1.25v时,产生掉电输出;

(3)上电复位功能,系统上电时自动产生200ms的复位脉冲;

(4)人工复位功能,当人工复位端输入低电平时,产生复位信号输出。

系统供电及程序运行正常情况下,系统运行程序流程,如下图所示:

系统供电及程序运行正常情况下,系统运行程序流程

图3-4系统主程序

系统执行完程序后,对AT89S52的P1.4端输出反向电平,以实现喂狗输出。该系统的执行程序运行时间小于 1.6s,这样就保证了系统在程序运行正常的情况下MAX705的看门狗不会产生输出,系统也不会复位。当系统电源供电正常但执行程序因干扰而跑飞或进入临时构成的循环嵌套时,系统不能按正常的程序流程运行。由图2.5所示的系统主程序流程可知:系统只有在初始化后和运行完执行程序后才产生喂狗输出。因此,系统在程序运行异常的情况下产生喂狗输出信号的概率几乎为零。这样,当程序运行异常时系统能在1.6s内及时地复位。RST 引脚与单片机的复位引脚RST相连,引起单片机复位。MAX705的复位信号维持200ms结束后,单片机脱离复位状态,重新恢复正常的程序运行。

4系统软件设计

4.1 主程序

图4-1

主程序的功能主要是设定程序执行过程中用到的相关变量,分配寄存器,对所需要的参数初始化,如初始化CPU的I/O口、键盘、LED显示器、串行口、中断允许、中断优先级等,然后根据定时中断程序或用户的命令(通过键盘输入),调用相应的功能模块,完成一定的任务。

系统完成初始化工作之后,系统内部时钟、定时/计数器、中断系统开始正常工作,调用显示子程序。当有中断发生,即有按键被按下或者传感器检测到有状况时,系统响应中断,进入中断服务子程序,并进行相应的处理如湿度显示、报警等。任务完成后,重新返回并等待下一次中断的到来。

4.2 温度检测子程序

编程时一定要严格遵守DS18B20时序,否则DS18B20将不会响应。通过编程可实现DS18B20温度分辨率的位数(9-12位)选择,本设计采用默认值(12位

分辨率)

图4-2

对DS18B20处理顺序为:第一步:初始化,包括主机发出复位脉冲(通过将总线拉低至少480μs来实现)随即主机等待DS18B20从检测到复位脉冲的上升沿开始等待15-16μs后通过单线总线拉低60-240μs实现存在脉冲的发送;第二步:发送ROM命令,包括搜索ROM命令(F0H)、读ROM命令(33H)、符合ROM 命令(55H)、跳过ROM命令(CCH)及报警搜索ROM命令(ECH);第三步:发送功能命令,包括温度转换命令(44H)、写暂存器命令(4EH)读暂存器(BEH)命令等。命令的传送是通过写时序完成的,而主机读取DS18B20传送的数据是通过读时序实现的。本测温子系统主要使用的命令为跳过ROM命令、写暂存器命令、

温度转换命令、读暂存器(BEH)命令。

4.3 报警子程序

图4-3

当检测到环境湿度大于0.65或小于0.38时,系统开始报警,以提示用户室内湿度需要改善。

4.4 湿度处理子程序

当启动湿度检测器时,IH3605对环境湿度进行采样,经过延时后传到TLC1549,将模拟的湿度值转换成数据传送到89S52,然后通过程序将湿度值与温度补偿值进行运算得到更加精确的湿度值存入指定的区域,以待显示。

数字脉搏计_实验报告

【设计任务与要求】 1、要求用十进制数显示被测人体脉搏每分钟跳动的次数,测量范围30~160次/min; 2、要求在短时间内(5s、15s)测出脉搏数/每分钟; 3、测量范围要求在±4次/min以内; 4、要求锁定每分钟脉搏数,将测量结果通过数码管出来,共分为显示计数过程,不显示技术过程两种方案; 5、要求采用手动清零、自动清零(自启动)两种方式。 【课程方案原理框图】 【课程方案】 1、信号发生与采集将脉搏跳动信号传感器转换为与此相对应的电脉冲信号; 2、放大电路把传感器的微弱电流放大,微弱电压放大,采用高输入阻抗的非门进行放大; 3、低通滤波滤除空气中的高频,只让低频脉冲信号通过。对脉搏信号进行采集的时候,空气中交流工频干扰最大,根据有源滤波原理将其滤除。 4、整形电路可用两个非门组成的施密特触发器对放大后的信号进行整形; 5、定时电路用555定时器组成多谐振荡器,达到5s、15s的精确计时; 6、通过计数、译码、显示读出脉搏数,并以十进制数的形式由数码管显示出来。数码管采用共阴数码管。 【单元电路设计与参数计算】 1、信号发生与采集: 通过陶瓷压电传感器对脉搏进行采样收集。 2、放大与滤波电路: 将5mV的正弦信号放大为5V的正弦信号,即差模电压增益为1000。

图示为用LM324设计的同相放大器,其输出信号,Vi 为幅值为5mV 的输入信号。则另: 倍。,即正弦信号放大了可得10001000,321,33≈= Ω==Ω=Vi Vo Av K R R M R Vi R R Vo )1 3 1(+=左图为二阶低通滤波器电压增益随频率变化曲线,在f=f o 之后随f 增加,增益急剧下降,从而达到低于f 频率通过的效果

温湿度计校准标准操作规程

温湿度计校准标准操作规程 1 目的 本规程规定了公司内在用的温湿度计的校准流程。 2 适用范围 本规程适用于公司内在用的温湿度计。 3 职责 3.1 质量管理部负责负责对温湿度计进行校准并出作好校准记录。 3.2各使用部门配合质量管理部进行温湿度计的校准工作。 3.3 设备管理部负责对校准不合格的温湿度计进行维修和处理。 4 校准周期 温湿度计的校准周期为一年。 5 校准条件 5.1 由具有校验资质的专业机构校验合格的人工气候箱一个; 5.2 由具有校验资质的专业机构校验合格的温湿度计一个。 7 校准流程 7.1 外观检查 7.1.1外型结构完好,无明显机械机械损伤,表面无划痕和锈蚀,无影响计量性能的缺陷。 7.1.2标志:有制造厂名,规格型号,许可证编号。 7.1.3读数部分: a.刻度板正确而不倾斜,刻度线清晰均匀。 b.湿度刻度范围不小于30~95%RH,最小刻度不小于2%RH.。 c.温度刻度应不小于5~40℃,最小刻度应不小于1℃。 d.指针应平直,灵活转动,自由复位。 7.2 温度和湿度的校准 7.2.1将人工气候箱设置到温度25℃,相对湿度60%RH。 7.7.2将需要校准的温湿度计与校验合格作为比对的温湿度计同时放入设置好

的人工气候箱内,每隔一小时读取被校表及比对表的温度和湿度值,共计3次,然后将两者进行比较。 7.2.3温度示值误差△T △T=∣T S -T d ∣ T s :比对温湿度计的温度读数 T d :被校温湿度计的温度读数平均值 T s =(T s1 + T s2 +T s3 )/3 T d =(T d1 +T d2 +T d3 )/3 7.2.4湿度示值误差△S △S=∣S s -S d ∣ S s :比对温湿度计的湿度读数 S d :被校温湿度计的湿度读数平均值 S s =(S s1 +S s2 +S s3 )/3 S d =(S d1 +S d2 +S d3 )/3 7.3 校准记录及结果的处理 校准的同时填写相应的《温湿度计比对校准记录》,确保记录按规范及时填写。校准结果外观符合要求且△T≤2℃,△S≤5﹪RH的,视为校准合格,粘贴合格标识,校验不合格的出具《校准结果通知书》。 8 附件 《温湿度计比对校准记录》

最新多功能温湿度计设计

多功能温湿度计设计

多功能数字温湿度计设计 【摘要】温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门,经常需要对环境温度与湿度进行测量。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的。因此研究温湿度的测量方法具有重要的意义。 本论文讲述了一种以单片机AT89C52为主要控制器件,以DHT22为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计,具有时间、温湿度显示,并且可以自行设置温度预警值,当温度超出预警值时报警,存储温湿度的功能。 【关键词】温度;湿度;DHT22;时间

Multifunction digital hygrometer design [Abstract]Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related to temperature and humidity. In industrial and agricultural production, meteorology, environmental protection, national defense, scientific research departments, often need to measure temperature and humidity to the environment. Accurate measurement of temperature and humidity in biological pharmaceutical, food processing, paper making industries is of vital importance. So the temperature and humidity measurement method has the vital significance. This paper tells the story of a single chip microcomputer AT89C52 as the main control device, a new type of digital temperature and humidity for DHT22 digital temperature and humidity meter, time, temperature and humidity display, and was able to set temperature warning value, when temperature exceeds the warning alarm, the function of storage temperature and humidity. [Keyword] Temperature; humidity; DHT22; time

基于单片机的温湿度计的设计

基于单片机的温湿度计的设计

单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生姓名 指导教师 2012年12月12日

摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词:温湿度传感器; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

电子技术基础数字温度计课程设计

课程设计(论文) 题目名称数字温度计 课程名称电子技术课程设计 学生姓名屈鹏 学号1141201112 系、专业电气工程系电气工程及其自动化 指导教师李海娜 2013年12月17日

邵阳学院课程设计(论文)任务书 年级专业11级电气工程及其自动化学生姓名屈鹏学号1141201112 题目名称数字温度计设计设计时间2013.12.9—2013.12.20 课程名称电子技术课程设计课程编号121202306 设计地点电工电子实验室408、409 一、课程设计(论文)目的 电子技术课程设计是电气工程及自动化专业的一个重要的实践性教学环节,是对已学模拟电子技术、数字电子技术知识的综合性训练,这种训练是通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成,着重培养学生工程实践的动手能力、创新能力和进行综合设计的能力,并要求能设计出完整的电路或产品,从而为以后从事电子电路设计、研制电子产品奠定坚实的基础。 二、已知技术参数和条件 用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计,具体要求如下: 1、温度范围0-100度。 2、测量精度0.2度。 3、三位LED数码管显示温度。 三、任务和要求 1.按学校规定的格式编写设计论文。 2.论文主要内容有:①课题名称。②设计任务和要求。③方案选择与论证。④方案的原理框图,系统电路图,以及运行说明;单元电路设计与计算说明;元器件选择和电路参数计算的说明等。 ⑤必须用proteus或其它仿真软件对设计电路仿真调试。对调试中出现的问题进行分析,并说明解决的措施;测试、记录、整理与结果分析。⑥收获体会、存在问题和进一步的改进意见等。 注:1.此表由指导教师填写,经系、教研室审批,指导教师、学生签字后生效; 2.此表1式3份,学生、指导教师、教研室各1份。

电子技术课程设计——红外线心率计

电子技术课程设计 报告 专业: xxxx 班级: xxxxx 姓名: xxx 学号: xxxxxxxx 指导教师: xxx 完成日期: xxxx年x月x日 目录 一、设计目的------------------------------3 二、设计要求------------------------------3 三、设计指标------------------------------3 四、设计框图及整机概述--------------------3 五、各单元电路的设计及仿真-----------------4 1、检测电路-----------------------------4 2、放大电路-----------------------------5 3、滤波电路-----------------------------5 4、整形电路-----------------------------6 5、倍频电路-----------------------------6

6、定时电路-----------------------------7 7、计数电路-----------------------------7 8、译码电路-----------------------------8 9、显示电路-----------------------------9 六、电路装配、调试与结果分析---------------9 七、设计、装配及调试中的体会---------------10 八、附录(包括整机逻辑电路图和元器件清单)-10 九、参考资源-------------------------------11 一、设计目的 电子技术综合设计是综合应用模技术拟电子技术、数字电子技术、电子设计自动化技术进行电子系统的综合设计。本课程设计通过电子脉搏测试仪的设计,要求学生对红外线心率计的电路布局、安装、调试,让学生了解电子产品的生产工艺流程,掌握常用元器件的识别和测试及电子产品生产基本操作技能,培养学生的动手能力。 二、设计要求 脉搏测试仪是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器,也是心电图测量的组要部分。本次课程设计要求用红外线传感器检测出手指中动脉血管的微弱波动,由计数器计算出每分钟波动的次数。 三、设计指标 1、设计一个脉搏测试仪,要求实现在30s内测量1min的脉搏数,并且显示其数字。正常人脉搏数为60-80次/min,婴儿为90-100次/min,老人为100-150次/min。可自行设计所需的直流电源。 2、设置指示电路指示直流电源的正常与否。 3、放大电路之后设置指示电路指示放大电路的正常与否。 4、放大电路放大倍数可调。 5、整形电路输出的方波占空比可调。

基于单片机的温湿度计的设计说明

单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生 指导教师 2012年12月12日

摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词:温湿度传感器; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作

青岛农业大学 毕业论文(设计) 题目:基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作姓名: 学院:理学与信息科学学院 专业:电子信息科学与技术 班级:1001 学号:20102905 指导教师: 2014 年5 月10 日

毕业论文(设计)诚信声明 本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 论文(设计)作者签名:日期:年月日 毕业论文(设计)版权使用授权书 本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为青岛农业大学。 论文(设计)作者签名:日期:年月日 指导教师签名:日期:年月日

青岛农业大学 毕业论文(设计)附件材料 题目:基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作姓名: 学院:理学与信息科学学院 专业:电子信息科学与技术 班级:1001 学号:20102905 指导教师: 2014 年5 月10 日

摘要:温湿度使我们生产生活中很重要的参数,本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统,采用模块化、层次化设计。如今采纳新技术,使用新式智能的温湿度传感器DHT11来实现对温度、湿度的监测,运用DHT11来完成湿度信号的收集并将其转换为数字式信号,接着使用单片机AT89C52分析、处置数据,提供信号给报警及显示电路,从而完成对温湿度的检测与监控。依据设定的报警高低限值来体现报警体系的报警功效,采纳LCD1602液晶显示所测得的温湿度值。优点是系统的电路简单、集成度高、运行稳定、调试方便、检测精度很高,有一定的实用价值。 关键词:单片机;DHT11温湿度传感器;LCD1602显示 Abstract:Temperature and humidity that we are important parameters in production and living, this design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopts the modular, hierarchical design. Now adopt new technology, the use of new intelligent temperature and humidity sensor DHT11 to realize the monitoring of temperature, humidity, using DHT11 to humidity signal collection and convert them into digital signals, then using microcontroller AT89C52 analysis and treatment of data, provides the signal to alarm and display circuit, so as to complete the detection and monitoring of temperature and humidity. According to set the alarm of high and low limit to reflect the alarm function of the alarm system, adopt LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Advantage is simple circuit, high integration, stable running, convenient debugging and testing precision is high, has certain practical value. Key words:Single chip microcomputer; DHT11 temperature and humidity; LCD1602 display

数字式脉搏计设计与制作

《数字电子技术》课程设计报告 班级电气1077 学号 1071206138 学生姓名缪亮亮 专业电气工程及其自动化 系别电子与电气工程学院 指导教师电子技术课程设计指导小组 淮阴工学院 电子信息工程系 2009年12月

1、设计目的: a) 培养理论联系实际的正确设计思想,训练综合运用已经学过的理论和生产 实际知识去分析和解决工程实际问题的能力。 b) 学习较复杂的电子系统设计的一般方法,了解和掌握模拟、数字电路等知 识解决电子信息方面常见实际问题的能力,由学生自行设计、自行制作和自行调试。 c) 进行基本技术技能训练,如基本仪器仪表的使用,常用元器件的识别、测 量、熟练运用的能力,掌握设计资料、手册、标准和规范以及使用仿真软件、实验设备进行调试和数据处理等。 d) 培养学生的创新能力。 2、设计要求: 要求:实现在15S内测量1min的脉搏数,并且显示其数字。正常人脉搏数为60~80次/min,婴儿为90~100次/min,老人为100~150次/min。 1、主要单元电路和元器件参数计算、选择; 2、画出总体电路图; 3、安装自己设计的电路,按照自己设计的电路,在通用板上焊接。焊接完 毕后,应对照电路图仔细检查,看是否有错接、漏接、虚焊的现象。 4、调试电路 5、电路性能指标测试 3、总体设计: 3·1数字脉搏测试仪原理方框图

上图即为数字式脉搏计的总体设计框图。该数字式脉搏计由以下几部分组成:1)脉冲产生电路 2)放大整形电路 3)计数电路 4)定时电路 5)译码显示电路 3·2电路组成及工作原理 数字式脉搏计设计的思路是:先由压电陶瓷片YD将拾取的脉搏跳动信号转换成电信号,经LM324放大整形后,送到由CD4553和CD4511组成的计数显示电路。CD4553内部输入端设置了脉冲整形电路,所以对脉冲无甚特殊要求。它只有一组BCD 码输出,但通过内部分时控制可形成三位十进制数字显示。CD4511是译码器,其输出驱动三位LED共阴数码管。BG1、BG2、BG3分别由CD4553的15、1、2脚控制实现三位数码管的分时显示。CD4060组成计数闸门设定电路,R5、R6、C6与其内部电路组成振荡器,振荡器信号经内部213次分频后,由2脚输出延时 60 秒的正脉冲加到CD4553的11脚关闭闸门。使用时,用手表带或松紧带将压电陶瓷片压在手腕的挠动脉处,注意一定要压紧。在合上开关 K1 后即按一下复位开关 K2,使CD4060和CD4553清零,这时计数闸门打开,脉搏信号由CD4553进行计数。1分钟后,CD4060输出一高电平,使计数闸门关闭。这时数码管显示的数字即为每分钟的脉搏数。 3·3各框图的功能和可选电路及特点 1)脉冲产生电路:2)放大整形电路:可选LM324 3)计数电路:可选CD4553 4)定时电路:可选CD4060 5)译码显示电路:可选CD4511驱动共阴极数码管。 3·4电路制作所需的工具 3·5元器件列表

数字温湿度计的设计(12864)

目录 摘要 前言 第一章总体结构及设计方案 1.1 设计任务要求和温湿度计的用途 1.2 设计数字温湿度计的依据和意义 第二章电路设计 2.1 主控制模块电路 2.1.1 STC89C52主要功能及引脚介绍 2.1.2 STC89C52最小系统的基本电路 2.1.3 STC89C52与各部分功能模块电路的连接 2.2 显示电路模块 2.2.1 12864的功能和引脚介绍 2.2.2 12864与单片机的连接电路 2.3 DS18B20温度传感器 2.3.1 DS18B20的功能和引脚介绍 2.3.2 DS18B20的测温原理 2.3.3 DS18B20与单片机的接口电路 2.4 HS1100湿度传感器 2.4.1湿度传感器的主要特性 2.4.2湿度测试电路 2.5 按键以及报警 2.6 总硬件设计图 总结 参考文献 数字温湿度计的设计

摘要 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与STC89C52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;DS18B20;温度传感器;数字温度计;STC89C52 ABSTRACT With the progress of The Times and development, microcontroller

数字温度计课程设计报告

课程设计报告书 课程名称:电工电子课程设计 题目:数字温度计 学院:信息工程学院 系:电气工程及其自动化 专业班级:电力系统及其自动化113 学号:6100311096 学生姓名:李超红 起讫日期:6月19日——7月2日 指导教师:郑朝丹职称:讲师 学院审核(签名): 审核日期:

内容摘要: 目前,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用,它除了可以测量电信以外,还可以用于温度、湿度等非电信号的测量,能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用很多领域。 单片机是一种特殊的计算机,它是在一块半导体的芯片上集成了CPU,存储器,RAM,ROM,及输入与输出接口电路,这种芯片称为:单片机。由于单片机的集成度高,功能强,通用性好,特别是它具有体积小,重量轻,能耗低,价格便宜,可靠性高,抗干扰能力强和使用方便的优点,使它迅速的得到了推广应用,目前已成为测量控制系统中的优选机种和新电子产品中的关键部件。单片机已不仅仅局限于小系统的概念,现已广泛应用于家用电器,机电产品,办公自动化用品,机器人,儿童玩具,航天器等领域。 本次课程设计,就是用单片机实现温度控制,传统的温度检测大多以热敏电阻为温度传感器,但热敏电阻的可靠性差,测量温度准确率低,而且必须经过专门的接口电路转换成数字信号才能由单片机进行处理。本次采用DS18B20数字温度传感器来实现基于51单片机的数字温度计的设计。 本文介绍了一个基于STC89C52单片机和数字温度传感器DS18B20的测温 系统,并用LED数码管显示温度值,易于读数。系统电路简单、操作简便,能 任意设定报警温度并可查询最近的10个温度值,系统具有可靠性高、成本低、功耗小等优点。 关键词:单片机数字温度传感器数字温度计

脉搏计课程设计报告

报告成绩 电子电路综合实验报告 学生:贺杰 学号:1410404006 专业年级:2014级通信工程4班 指导教师:周妮讲师 起止日期:2016年3月—2016年6月 电气与信息工程学院 2016年6月3日

目录 1目的与意义 (1) 3 方案设计 (1) 4 系统硬件设计 (3) 5仿真调试与分析 (10) 6结论与体会 (10) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录A 系统实物图 (11)

摘要:电于脉搏计可以连续台动地测量手术或重危病人的脉搏,也可以用于健康管理,运动员的训练等方面,为提高运用电子技术基本知识进行理论设计、实践创新以及独立工作、团队合作的能力,通过实践制作一个数字频率计,学会合理的利用集成电子器件制作基于数字电路和模拟电路的课程设计与制作。电子脉搏计是用来测量一个人心脏跳动次数的电子仪器,也是心电图的主要组成部分,它是用来测量频率较低的小信号。 1目的与意义 一、目的: 1、掌握组合逻辑电路的工作原理及设计方法。 2、学会安装和调试分立元件与集成电路组成的电子电路小系统。 二、意义 对于医院的危重病人,或者在其他一些特殊场合,需对人的脉搏进行连续检测,本课题即针对这一需求,设计一台简易的电子脉搏计。 1、制作要求 实现在15S测量1min的脉搏数,并且显示其数字。正常人脉搏数为60~80次/min 婴儿为90~100次/min,老人为100~150次/min。(只考虑数字部分,即输入波形视为矩形波) 2、制作步骤 (1)拟定测试方案和设计步骤,填写真值表; (2)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (3)进行相应的仿真测试; (4)设计、调试和安装电路并测试; (5)撰写设计报告。 2 方案设计 电子脉搏计是由脉搏计数器和控制时间的定时电路所组成,并且还要在15S测量出1min的脉搏数。所以,我们先按要求,分开设计各个功能的电路图,然后再组合连接成一个完整的按要求的电子脉搏计。 方案一:

内部温湿度表校准规程

技术标准 一、适用范围 本规程适用于公司内部测量范围在温度5℃~50℃、湿度10%R H~90%R H 的指针式温湿度计的内部校准操作。 二、概述 机械式温湿度计:采用毛发、尼龙及有效高分子镀膜材料等感湿原件、可直接指示相对湿度的指针型和记录型湿度计。它包括毛发湿度表、毛发湿度记录仪等。 机械式温湿度计:由湿度部分(机械式湿度计或干湿表)和温度部分(双金属温度计或玻璃体温度计)组成的一体式温湿度两用仪器。 三、指针式温湿度计计量性能要求 1、温度示值误差:温湿度计的温度示值误差不得超过±2.0℃; 2、相对湿度示值误差 温湿度计的相对湿度示值误差不得超过: a、±5%R H(40%R H~70%R H,20℃) b、±7%R H(40%R H以下或70%R H以上,20℃) 3、重复性 a、温度重复性:应≤0.5℃; b、湿度重复性:应≤2%RH 四、校准用计量标准器要求: 1、通风温湿度表 应选用电子数显通风温湿度表,能同时显示相对湿度和温度,其技术指标应符合下表要求。

湿度计内部校准规程页号2-2 温湿度计量标准器技术要求 2、配套设备 温湿度检定箱:温湿度检定箱必须具有自动调温功能,箱内工作室的有效容积不小于40L,且应配有开门和大面积透明观察窗。其技术指标均应符合下表要求: 五、校准方法 1、将被校准的温湿度表与校准用标准温湿度表同时置于温湿度检定箱中,温度检定点设定为15℃、20℃、30℃三个点;湿度检定点:检定箱内温度设为20℃时,湿度设置为40%R H、60%R H、80%R H三个点。标准温湿度表与被检温湿度表的差值不得超出上述第三项指针式温湿度计计量性能要求指标。 2、重复以上校准三次,被检温湿度表重复性均应符合上述第三项指针式温湿度计计量性能要求指标。 六、校准结果判定 被校准温湿度表按以上校准方法进行校准,温湿度示值误差均符合上述第三项指针式温湿度计计量性能要求为校准合格,可以正常使用;温湿度示值误差如不符合上述第三项指针式温湿度计计量性能要求指标为校准不合格,不准投入使用。

温湿度采集系统设计

目录 第1章设计意义及要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章硬件设计 (2) 2.1 AT89S52芯片介绍 (2) 2.2 液晶显示器LCD1602 (3) 2.2.1 液晶显示原理 (3) 2.2.2 液晶显示器分类 (3) 2.2.3 显示原理 (3) 2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4) 2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6) 2.3.1 DHT11概述 (6) 2.3.2 DHT11传感特性说明 (7) 2.3.3 DHT11封装信息 (8) 2.3.4 串行接口(单线双向) (8) 第3章设计实现 (11) 3.1 设计框图及流程 (11) 3.2 设计结果及分析 (11) 第4章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

第1章设计意义及要求 1.1 设计意义 最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。 现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,例如:冬天温度为18至25℃,湿度为30%至80%;夏天温度为23至28℃,湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内,室温为19至24℃,湿度为40%至50%时,人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应是工作效率高。18℃,湿度应是40%至60%,此时,人的精神状态好,思维最敏捷。所以,本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602,液晶显示温湿度,通过此设计,可以发现本设计有一定的扩展性,而且可以作为其他有关设计的基础。如何高效、稳定地对数据(包括温度、湿度光线、压力等项目)进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。 1.2 设计要求 本系统设计采用温度和湿度作为采集对象,是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统,用液晶显示出当前温度、湿度的信息。以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。

数电脉搏计数器电路课程设计

烟台南山学院 数字电子技术课程设计题目脉搏计数电路设计 姓名:___ XXXXXX ___ 所在学院:_工学院电气与电子工程系 所学专业:_ 自动化 班级:___电气工程XXXX 学号:___XXXXXXXXXXXXXX 指导教师:_____ XXXXXXXX ___ 完成时间:____ XXXXXXXXXXXXX

数电课程设计任务书 一、基本情况 学时:40学时学分:1学分适应班级:12电气工程 二、进度安排 本设计共安排1周,合计40学时,具体分配如下: 实习动员及准备工作:2学时 总体方案设计:4学时 查阅资料,讨论设计:24学时 撰写设计报告:8学时 总结:2学时 教师辅导:随时 三、基本要求 1、课程设计的基本要求 数字电子技术课程设计是在学习完数字电子课程之后,按照课程教学要求,对学生进行综合性训练的一个实践教学环节。主要是培养学生综合运用理论知识的能力,分析问题和解决问题的能力,以及根据实际要求进行独立设计的能力。初步掌握数字电子线路的安装、布线、焊接、调试等基本技能;熟练掌握电子电路基本元器件的使用方法,训练、提高读图能力;掌握组装调试方法。其中理论设计包括总体方案选择,具体电路设计,选择元器件及计算参数等,课程设计的最后要求是写出设计总结报告,把设计内容进行全面的总结,若有实践条件,把实践内容上升到理论高度。 2、课程设计的教学要求 数字电子技术课程设计的教学采用相对集中的方式进行,以班为单位全班学生集中到设计室进行。做到实训教学课堂化,严格考勤制度,在实训期间累计旷课达到6节以上,或者迟到、早退累计达到8次以上的学生,该课程考核按不及格处理。在实训期间需要外出查找资料,必须在指定的时间内方可外出。 课程设计的任务相对分散,每3名学生组成一个小组,完成一个课题的设计。小组成员既有分工、又要协作,同一小组的成员之间可以相互探讨、协商,可以互相借鉴或参考别人

温湿度计校准作业指导书

1.0目的:保证计量仪器的有效使用,确保产品实现过程的质量。 2.0适用范围;本公司所有温湿度计。 3.0校准依据: 3.1 CSB/QP-13《检测设备管理程序》 3.2 JJG205-2005《机械式温湿度计检定规程》 3.3 GB/T11605-2005《湿度测量方法》 3.4 GB6999-1986《环境试验用相对湿度查算表》 3.5 JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》 4.0职责: 4.1品管部计量管理人员负责计量仪器的校准工作。 4.2相关使用部门配合计量管理人员进行校准工作。 5.0校准方法: 5.1校准项目及要求﹕ 5.2校准条件与设备: 5.2.1校准条件 环境温度:15~25℃范围内,温度波动不超过±3℃/6h﹔湿度:不大于75%RH﹔. 5.2.2校准用标准器: 恒温鼓风干燥箱1台,0~100℃温度计2只. 5.3校准过程: 5.3.1外观﹕采用目视观测。 5.3.1.1外型结构完好,无明显机械机械损伤,表面无划痕和锈蚀,无影响计量性能的缺陷。 5.3.1.2标志﹕有制造厂名,规格型号,许可证编号等。 5.3.1.3读数部分﹕

a.刻度板正确而不倾斜,刻度线清晰均匀。 b.湿度刻度范围不小于30~95%RH,最小刻度不小于2%RH.。 c.温度刻度应不小于5~40℃,最小刻度应不小于1℃。 d.指针应平直,灵活转动,自由复位。 5.3.2. 温度示值误差 5.3.2.1温度校准点:28℃.将恒温鼓风干燥箱的温度调节至28℃. 5.3.2.2放入所要校准的温湿度计,恒温30min后,开始读数,先读恒温干燥箱的温度,再读温湿度计的温度,以后每隔5min读一次,重复读三次,取平均值. 5.3.2.3结果计算: 应符合表1要求 T平均=T1+T2+T3/3 温度示值误差△T=T平均-T标准 式中:△T----温湿度计的示值误差; ℃ T平均----温湿度计测定的温度平均值; ℃ T标准----恒温干燥箱设定的标准温度值;28℃ 5.3.3相对湿度示值误差 5.3.3.1取2支型号规格相同的0~100℃温度计,一支做为干球温度计t,另一支在球部用洁净的纱布缠好(不得有皱折),并用蒸馏水充分湿润,做为湿球温度计tw,垂直悬挂于干燥箱内. 5.3.3.2在恒温28℃30min的干燥箱内,开启鼓风机,3min后开始读数,先读湿球温度,再读干球温度,每隔1min读一次数,共读3次.(超过6min时需重新湿润纱布).计算每次测定的干,湿球温度差(t-tw). 5.3.3.3根据干湿球的温度差,查GB6999-1986《环境试验用相对湿度查算表》,其中相关参数为:球状的温湿度计,类型为0.8型,t=28℃,详见表2. 5.3.3.4根据测定的干湿温度差,查出相应的相对湿度,并记录校准温湿度计显示的相对湿度.取平均值进行比较. 5.3.3.5结果计算: 应符合表1要求 U测定平均=U测定1+U测定2+U测定3/3 U标准平均= U标准1+U标准2+U标准3/3 相对湿度示值误差△U= U测定平均- U标准平均 式中: U测定平均----校准温湿度计显示的相对湿度; %RH U标准平均----干湿温度差查表的相对湿度%RH △U ----温湿度计的相对湿度示值误差; %RH

相关文档
最新文档