基于湿度传感器地测量电路设计
基于DHT11的温湿度监测电路设计

题目:基于DHT11的温湿度监测电路设计基于DHT11的温湿度监测电路设计摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。
单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机,由于它强大的功能和低价位,因此在很多领域得到广泛应用。
DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC 测温元件,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等五部分。
其中由DHT11温湿度传感器及LCD1602字符型液晶模块构成系统显示模块;测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成;用户根据需要预先输入预设值,当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时,发出报警信号(蜂鸣器蜂鸣)。
软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。
关键词:AT89S51;DHT11;温湿度监测DHT11 Temperature and Humidity monitoring circuit designABSTRACTAT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor containing a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantages, such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The LCD1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send the alarm signal (buzzer will beep).The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Key words:AT89S51 ;DHT11 ;Temperature and humidity monitoring.目录1 前言 (1)1.1本文研究的背景及意义 (1)1.2研究任务和主要内容 (1)1.2.1本系统要完成任务 (1)1.2.2主要内容 (1)2 设计任务要求分析 (2)2.1设计要求 (2)2.2系统组成 (2)2.3本章小结 (2)3 硬件设计 (3)3.1单片机模块设计 (3)3.1.1AT89S51单片机 (3)3.1.2单片机最小系统 (4)3.1.3复位电路 (4)3.1.4时钟电路 (5)3.1.5温湿度设置(按键)电路 (6)3.2显示电路 (6)3.3传感器电路 (8)3.4电源指示灯电路 (10)3.5系统的蜂鸣器电路 (10)3.6本章小结 (11)4软件设计 (12)4.1温湿度采集模块 (14)4.2显示模块 (15)4.3蜂鸣器报警模块 (15)4.4PROTUES运行结果 (16)4.5本章小结 (17)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)1 前言1.1 本文研究的背景及意义在日常生活中,温湿度监控系统应用很广泛,例如:机房、档案馆、材料加工场等场所,都必须严格控制环境的温度和相对湿度,使其保持在一定的范围。
基于单片机的土壤温湿度检测计设计设计

基于单片机的土壤温湿度检测计设计设计土壤温湿度检测是农业生产中常见的一个问题,可以帮助农民掌握土壤中的环境条件,从而更好地管理农作物的生长环境,提高农作物产量。
本文将基于单片机设计一个土壤温湿度检测计,在介绍设计方案之前,我们先来了解一下土壤温湿度检测的原理和要解决的问题。
1.土壤温湿度检测原理土壤温湿度检测的原理主要是利用温湿度传感器测量土壤温湿度的值。
温湿度传感器通常是通过变化的电阻来测量温湿度的。
当温湿度发生变化时,传感器内部的电阻也会发生相应的变化。
通过连接到单片机的模拟输入引脚,可以将传感器的输出电压转化为数字信号,从而获取温湿度的数值。
2.设计方案基于以上原理,我们可以设计一个基于单片机的土壤温湿度检测计。
设计主要包括以下几个部分:2.1 单片机选择:单片机是控制整个系统的核心部件。
在选择单片机时,首先要考虑单片机的性能和资源是否足够满足我们的需求。
同时,还要考虑单片机的价格和易用性。
常用的单片机有STM32系列和Arduino等。
我们可以根据具体需求选择适合的单片机。
2.2传感器选择:温湿度传感器是关键的部件。
我们可以选择适用于土壤温湿度检测的传感器,如DHT11或DHT22、传感器的选择要考虑到准确性、精度和稳定性等因素。
2.3电路设计:电路设计是整个系统的基础。
首先需要根据所选择的单片机和传感器,设计合适的电路连接,包括连接单片机的引脚、传感器的引脚和其他组件的引脚。
其次,还要设计相应的电源电路,以提供所需的电压和电流。
2.4 程序设计:程序设计是实现功能的关键。
通过编程,我们可以将传感器的输出信号转换为温湿度数值,并将其显示在LCD屏幕上。
在程序设计时,我们可以使用相应的编程语言,如C语言或Python等,根据单片机型号和开发环境选择合适的编译器和开发工具。
3.功能扩展除了基本的土壤温湿度检测功能,我们还可以对设计进行功能扩展,提供更多的便利和实用性:3.1数据存储:设计一个存储功能,可以将土壤温湿度数值存储到存储器中,以便后期分析和比较。
温湿度传感器课程设计单元电路设计

温湿度传感器课程设计单元电路设计温湿度传感器是一种用于测量环境中温度和湿度的传感器。
在课程设计中,我们将设计一个基于电路的温湿度传感器。
在本课程设计中,我们将使用DHT11传感器模块来测量温度和湿度。
DHT11是一款低成本、易于使用的数字温湿度传感器,具有4个引脚的封装。
它通过一根单线串行数据线与主控设备通信,提供可靠的温度和湿度测量。
为了设计一个可靠的温湿度传感器电路,我们将使用以下元件和组件:1. DHT11传感器模块:用于测量温度和湿度,提供数值输出。
2. Arduino开发板:作为主控设备,用于接收传感器的数据并进行处理。
3.聚合器:用于整合传感器和主控设备之间的连接,并提供电源。
4.面包板:用于连接电子元件,方便原型搭建和调试。
5.连接线:用于连接各个元件。
该电路的设计可以分为以下几个步骤:1.连接DHT11传感器模块:将DHT11传感器模块插入面包板,并使用连接线将其与聚合器相连。
连接线的一端插入DHT11传感器模块的引脚孔中,另一端插入聚合器的相应引脚孔中。
确保连接的稳固和可靠。
2.连接Arduino开发板:使用连接线将Arduino开发板与聚合器相连。
将连接线的一端插入Arduino开发板的引脚孔中,将另一端插入聚合器的相应引脚孔中。
确保连接的稳固和可靠。
3.供电和调试:将电源线插入聚合器的电源接口中,并将另一端插入电源插座中。
通过调试电路,确保传感器模块和Arduino开发板的连接正常。
4.编程:使用Arduino编程软件,编写代码以读取DHT11传感器模块的数据。
代码将包括初始化传感器模块、读取温度和湿度数据、将数据传输至主控设备等功能。
5.测试和验证:完成上述步骤后,进行电路的测试和验证。
将传感器放置在不同的环境中,记录传感器读取到的温度和湿度数据,与实际情况进行对比,验证传感器的准确性和稳定性。
总结:通过本次课程设计,我们实现了基于电路的温湿度传感器的设计。
该设计利用DHT11传感器模块和Arduino开发板,实现了对环境温度和湿度的测量,同时通过编程将数据传输到主控设备。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
基于单片机的温湿度检测系统的设计

基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数,对于很多应用而言,如农业、生物、仓储等,温湿度的监测非常重要。
因此,设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案,并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计(1)传感器选择温湿度传感器的选择非常关键,常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求,选择相应的传感器。
(2)单片机选择单片机是整个系统的核心,需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等,也可以选择ARM系列的单片机。
(3)电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源,并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计(1)数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议,编写相应的代码实现数据采集功能。
(2)数据处理将采集到的温湿度数据进行处理,可以进行数据滤波、校准等操作,以提高数据的准确性和可靠性。
(3)结果显示设计一个LCD显示屏接口,将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案,进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机,搭建稳定的供电电路,并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案,使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下,观察测试结果是否与真实值相符。
同时,进行长时间的测试,以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗,可以采用以下方法:1.优化供电电路,减小电路噪声和干扰,提高电路的稳定性。
2.优化代码,减小程序的存储空间和运行时间,降低功耗。
基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计

基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计土壤湿度对于植物的生长和发育起着至关重要的作用,因此准确地检测和监测土壤湿度是农业领域中的一个重要任务。
在这篇文章中,我将介绍一种基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计。
首先,我们需要了解湿度传感器的工作原理。
湿度传感器一般采用电容法或电阻法来测量湿度。
本设计中,我们将采用最常见的电阻法。
电路设计的关键在于如何将湿度传感器的输出转换为电压值。
为此,我们采用了一种简单有效的电压分压器电路。
电压分压器包含一个电阻和一个可变电阻。
可变电阻的阻值通过微调电位器来调整,以便校正和调整传感器的输出。
在电路中,我们还引入了一个运算放大器来增强信号,并将信号转化为可测量范围内的值。
运算放大器还消除了电路中的噪声和干扰,确保测量结果的准确性和稳定性。
除了湿度传感器和电压分压器,设计中还包括一个微处理器用于数据采集和处理。
微处理器接收电路输出的电压,并将其转换为相应的数字湿度值。
该数值可以通过串口或其他通信接口传输到计算机或其他控制设备上。
为了保证电路的稳定性和可靠性,我们还需要进行电源管理。
电源管理电路包括稳压器和滤波器,以确保电路能够正常工作并避免电源杂波对测量结果的干扰。
在实际应用中,除了电路设计,还需要考虑一些其他因素。
首先是传感器的安装位置和方式。
传感器应该放置在能够准确反映土壤湿度的位置,并且需要防水和防腐蚀处理。
其次是传感器的校准和维护。
传感器需要定期校准以确保准确性,并进行定期维护以延长使用寿命。
此外,为了进一步提高测量的准确性,我们还可以考虑引入其他传感器,例如温度传感器。
湿度和温度是密切相关的,通过同时测量湿度和温度,可以更好地了解土壤的状况。
总结起来,基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计需要考虑传感器的选择和安装位置,电路的设计和稳定性,以及电源管理和数据处理等因素。
通过合理的设计和良好的校准和维护,可以实现准确可靠的土壤湿度监测,为农业生产提供重要的数据支持。
dht11电路设计

dht11电路设计一、介绍DHT11是一种数字温湿度传感器,可以测量环境中的温度和湿度。
设计一个DHT11电路是为了使其能够与其他电子设备进行通信,并将测量结果传输到其他系统中。
本文将详细介绍DHT11电路设计的相关内容,并提供一些有用的建议。
二、DHT11工作原理DHT11温湿度传感器采用单总线通信协议,通过将数据传输到微控制器来实现与其他设备的连接。
DHT11的主要工作原理如下:1.初始化信号:主机向DHT11发送一个初始化信号,以启动传感器。
2.DHT11响应:DHT11接收到初始化信号后,将发送一个响应信号给主机。
3.数据传输:DHT11将温度和湿度数据传输给主机,每个数据位由50个周期的高电平表示0和26~28个周期的高电平表示1。
4.结束信号:数据传输完成后,DHT11发送一个结束信号给主机。
三、DHT11电路设计要点在设计DHT11电路时,需要考虑以下几个要点:1. 供电DHT11需要供电才能正常工作,在设计电路时需要确保为DHT11提供稳定的电源。
通常使用3.3V或5V电压供电,可以通过稳压电路或电源模块来实现。
2. 电平转换DHT11的数据引脚输出的电平范围是3.3V或5V,与大部分微控制器的工作电平范围不匹配。
因此,需要使用电平转换电路来将DHT11的数据引脚电平转换为微控制器能够接受的电平。
3. 信号传输DHT11使用单总线通信协议,因此需要使用合适的引脚将DHT11连接到微控制器。
可以选择一个GPIO引脚作为数据引脚,并在代码中将其配置为输入和输出。
4. PCB布局在设计DHT11电路的PCB布局时,应将DHT11放置在距离其他电子元件足够远的位置,以避免干扰。
此外,还应注意将地线与电源线分开布线,以降低噪声。
四、DHT11电路设计示例下面是一个简单的DHT11电路设计示例:1.电源供应:使用5V电源模块为DHT11提供稳定的电源。
2.电平转换:使用TXB0108级联8位电平转换器,将DHT11的数据引脚电平转换为3.3V或5V,以适配微控制器的工作电平。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。
(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。
(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。
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扬州大学能源与动力工程学院课程设计报告题目:基于湿度传感器的测量电路设计课程:传感器与测控电路课程实习专业:测控技术与仪器班级: 测控0802姓名:学号: 指导老师:总目录第一部分:任务书第二部分:课程设计报告第三部分:设计电路图第四部分:实习报告《传感器与测控电路课程实习》课程设计任务书课题:基于湿度传感器的测量电路设计一个电子产品的设计、制作过程所涉及的知识面很广;加上电子技术的发展异常迅 速,新的电子器件的功能在不断提升,新的设计方法不断发展,新的工艺手段层出不穷, 它们对传统的设计、制作方法提岀了新的挑战。
但对于初次涉足电子产品的设计、制作 来说,了解并实践一下传感器选择与测控电路的设计、制作的基本过程是很有必要的。
由于所涉及的知识面很广,相应的具体内容请参考本文中提示的《传感器原理及应用》, 《测控电路》,《模拟电子技术基础实验与课程设计》,《电子技术实验》等书的有关章节。
一、 基于湿度传感器的测量电路设计简介应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路,测量相对湿度(RH)的 范围为0%、100%,电路输岀电压为O'lOV 。
要求测量电路具有调零功能和温度补偿功能。
使用环境温度为0°C 〜85°C 。
二、 基于湿度传感器的测量电路设计的工作原理:IH3605型湿度传感器本课题中测量电路组成框图如下所示:测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温 度补偿功能,选择钳电阻温度传感器采集坏境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同 相加法器实现加法运算,补偿坏境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由 差动放大器输出电压通过电压跟随器提供。
三、设计目的湿度!I 传感器1.掌握传感器选择的一般设计方法;2.掌握模拟IC器件的应用;3.掌握测量电路的设计方法;4 •培养综合应用所学知识来指导实践的能力。
四、设计要求及技术指标1・设计、组装、调试;2•湿度测量范围:0%〜100%RH;3•使用环境温度范围:0〜85°C;4•输出电压:0〜10V;5•非线性误差:±0.5%。
五、设计所用仪器及器件1・直流稳压电源2.双踪刀£波器3.万用表4.运放0P075.电阻、电容若干6.湿度传感器IH36057 •万能电路板8.电烙铁等六、日程安排1 •布置任务、查阅资料,方案设计;(2天)根据设计要求,查阅参考资料,进行方案设计及可行性论证,确定设计方案,画出电路图。
2.上机用EDA软件对设计电路进行模拟仿真调试;(2天)要求在虚拟仪器上观测到正确的波形并达到规定的技术指标。
3.电路的装配及调试;(3天)在万能板上对电路进行装配调试,使其全面达到规定的技术指标,最终通过验收。
4 •总结撰写课程设计报告。
(1天)七、课程设计报告内容:总结设计过程,写岀设计报告,设计报告具体内容要求如下:1 •课程设计的目和设计的任务;2.课程设计的要求及技术指标;3.总方案的确定并画出原理框图;4•各组成单元电路设计,及电路的原理、工作特性(结合设计图写);5•总原理图,工作原理、工作特性(结合框图及电路图讲解);6•电路安装、调试步骤及方法,调试中遇到的问题,及分析解决方法;7•实验结果分析,改进意见及收获;8 •体会。
八、电子电路设计的一般方法:1・仔细分析产品的功能要求,利用互连网、图书、杂志查阅资料,从中提取相关和最有价值的信息、方法。
(1)设计总体方案。
(2)设计单元电路、选择传感器、测量电路元器件、根据需要调整总体方案。
(3)计算电路(元件)参数。
(4)绘制总体电路初稿。
(5)上机在EDB (或EDA)电路实验仿真。
(6)绘制总体电路。
2•明确电路图设计的基本要求进行电路设计。
并上机在EDB (或EDA)上进行电路实验仿真,电路图设计已有不少的计算机辅助设计软件,利用这些软件可显著减轻了人工绘图的压力,电路实验仿真大大减少人工重复劳动,并可帮助工程技术人员调整电路的整体布局,减少电路不同部分的相互干扰等等。
3•掌握常用元器件的识别和测试。
电子元器件种类繁多,并且不断有新的功能、性能更好的元器件岀现。
需要通过互连网、图书、杂志查阅它们的识别和测试方法。
对于常用元器件,不少手册有所介绍。
4•熟悉常用仪表,了解电路调试的基本方法。
通过排除电路故障,提高电路性能的过程,巩固理论知识,提高解决实际问题的能力。
5 •独立撰写课程设计报告。
第二部分课程设计报(19)(2)(2)3课程设计的要求及技术指标)(3)3.2课程设计的技术指标(3) ...................................... 4总方案及原理框图 (4)4. 1电路设计总:::::::::::::::::•(仞(4) 5各组成部分的工作原理. (5)5. 1差动放大电路 ................................... (5) 5. 2温度补偿电路 .................................. (5)5. 3加法比例运算电路................................................... (6)6电路的设计、电路各部分工作特性及元件的作用... (7)6. 1差动放大电路 ................................................ (7)6. 2温度补偿电路试(8)6. 3加法比例运算电路 (11)7总原理图 (13)8电路安装、调试步骤及方法 .............................. (15)8. 1电路的安装......................................................... (15)8.2电路调试的步骤及方法 ................................ (15) 9钳改进意见、收获、体会、设计总结 (17)TO :..]...电.路.的.改进.意.见(16) (17)10. 2课程设计的收获与体会 (17)10.3课程设计的总结(17) 11仪器仪表清单 11.1元器件清单 11.2引用仪器、仪表清单\)/1± z /k2 课1课程设计的目的 ....... 程2课程设计的任务 ....... 设 ....................... 计1课程设计的要求 ....... 的 ....................... 竦葉的任 #.:::::::::::::::::::::::::(18)(18)(18)参考文献1课题简介基于湿度传感器的测量电路设计:应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路,测量相对湿度(RH)的范围为0%~100%,电路输出电压为O^lOvo要求测量电路具有调零功能和温度补偿功能。
使用坏境温度为0°C'85°C。
测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温度补偿功能,选择钳电阻温度传感器采集坏境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同相加法器实现加法运算,补偿环境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由差动放大器输岀电压通过电压跟随器提供。
2课程设计的目的和设计的任务2.1课程设计的目的1.掌握传感器选择的一般设计方法;2.掌握模拟IC器件的应用;3.掌握测量电路的设计方法;4.培养综合应用所学知识来指导实践的能力。
2.2课程设计的任务应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量湿度的电路,测量相对湿度(RH)的范围为0%"100%,电路输出电压为0"10V o要求测量电路具有调零功能和温度补偿功能。
使用环境温度为0°C~85°C。
3课程设计的要求及技术指标3.1课程设计的要求1 •根据设计要求,查阅参考资料,2.进行方案设计及可行性论证3•确定设计方案,画岀电路原理框图。
4•设计每一部分电路,计算器件参数5•在万能板上对电路进行装配调试,使其全面达到规定的技术指标,记录调试数据, 最终通过验收。
6.总结撰写课程设计报告。
(1)课程设计的目的和设计的任务(2)课程设计的要求及技术指标传感器的性能、主要技术指标、使用条件仔细分析产品的功能要求,利用互连网、图书、杂志查阅资料,从中提取相关和最有价值的信息、方法。
(3)总方案的确定并画岀原理框图。
(4)各组成单元电路设计,及电路的原理、工作特性(结合设计图写)(5)总原理图,工作原理、工作特性(结合框图及电路图讲解)及各元件参数分析误差及产生原因(6)电路安装、调试步骤及方法,调试中遇到的问题,及分析解决方法。
(7)实验结果分析,改进意见及收获。
(8)元器件清单(9)仪器仪表清单(10)体会。
3.2课程设计的技术指标1 •湿度测量范围:0%〜100%RH;2•使用环境温度范围:0〜85°C;3•输出电压:0〜10V;4•非线性误差:±0.5%。
4. 1电路设计总方案测量电路由湿度传感器,差动放大器,同相加法放大器等主电路组成;为了实现温 度补偿功能,选择钳电阻温度传感器采集环境温度,通过转换电桥和差动放大,输入同 相加法器实现加法运算,补偿坏境温度对湿度传感器的影响,其中转换电桥工作电压由 差动放大器输出电压通过电压跟随器提供。
4・2电路设计原理框图图1原理框图4总方案及原理框图PT 电阻传- 感器i ㈠转换电桥卜储动放大 同相加法器*5各组成部分的工作原理5.1差动放大电路差动放大器:是把二个输入信号分别输入到运算放大器的同相和反相二个输入端, 然后在输岀端取岀二个信号的差模成分,而尽量抑制二个信号的共模成分。
图2差动放大电路RRR 2= _T24 + + ------------------UoU.d) u x+1RRRR1134如果满足//()RR:则u2RRUiUi143o215.2温度补偿电路何谓电桥放大电路?由传感器电桥和运算放大器组成的放大电路或由传感器和运算放大器构成的电桥都称为电桥放大电路。
应用于何种场合?应用于电参量式传感器,如电感式、电阻应变式、电容式传感器等,经常通过电桥转换电路输岀电压或电流信号,并用运算放大器作进一步放大,或由传感器和运算放大器直接构成电桥放大电路,输出放大了的电压信号。
差动输入电桥放大电路图3差动输入电桥放大电路当RaoUbURR>>U() , oul2R2R22 1若运放工作在理想状态,即U ft Rl&二Riu bA 8R2时:R )1 1uii R3 ui2图4加法比例运算电路 R2 R1 ,则 uo=(l+ R3 Rf 1 (1+Rf )(uil+ui2)o 2 R1取 当 R2二R3 时,uo= Rf )( R1 R2R3 R2R3 R3uil + R 2 ui2) o6电路的设计、电路各部分工作特性及元件的作用6. 1差动放大电路方案一:图5方案一的差动放大电路① 选择VS 、R 、IC 】、R 、乩确定电源电压。