单片机控制的温／湿度测试仪的设计

1、单片机控制的温湿度测试仪的设计6测控技术19年第16卷第1期单片机控制的温/湿度测试仪的设计ByMicrocontroller采用热/涅教元件与555构成的振藩电路作为信号转换接口,用度阎隔方式解班温/湿度剐值与对应的振蔫频率之间的非线性的矛盾.具有性能价格比高,用途广泛等特点关键词:温度湿度测试仪单片机.''._?''.Abs喇:A旧唧嘲tuI争hI皿idm叫血ir峙砷HrIerbB帆帅31ndcmcom.ogrisintrodl,cedoTkhardwareslrtmttmcandpriI.cipk0fthesoftwaredesign0ftheiIlgb1

2、】llarewnoAcil8clzctsbedbyhe吐/hl衄jditych啦intczB*ce,andr.olinearc0础ctibetweenthemeasuredvIleB0ftemperaturehumidityandthe帼ciIcysohdwi出theaid0fade肾spacirmedlM.Timin宕l嘣hasa.0dPe南rIIlar.oe,lowand讪Ibe.K眄wolrd:lemlmmmre,hI嘣dl睁,m咖rt口g加n帕吐.mla,ocontzxller温度和湿度的测量仪器在建工,粮食,医药化工和农业等部门的生产和科研过程中,有着扳为广泛的以8031单片机为核心

3、构成的,该仪器通过热敏电阻和湿敏电容分别构成振荡器,将温/湿度模搬量转换成频率信号,采用单片机查表方法,再将其换算成相应的温湿度测试仪硬件电路的构成及工作原理和软件设计思想加以说明.1主要设计技术指标温度测量范围:一2s+53:湿度测量范围:30%87%R也1.5%2硬件电路的构成及工作原理温/湿度测试仪的硬件电路原理图如图1所示.采用4Kx8程序存储器(2732)扩展电路,因为对8031来说,只有扩展了外接程序存储器后才具备计算机的最基本部分.在电路中,74I.S373用作地址锁存器,它码管显示器共4-位,单片机通过.,传送位选信号.通过P1.总亮.温/湿度的测量是通过热敏电阻,湿敏电容和5

4、55振荡器掏成振荡电路,将温/湿度样本信号转换成相应的频率信号,再送至单片机的脚进行测量的.情形,而周期法用于低频情形,这样可以保证测量精来实现.用频率法测量时单片机的定时/计数器采用外部计数方式.在规定的某一时间内,记录进入的脉冲散(即某一温/湿度对应频率值).从存储器EPROM中查表找出对应的l6进制字模编码,再经VO进到4位数码管上显示.测温/湿工作方式由联动双向开关K|和控制.检测脚T口控制程序走向.用周期法测量时,单片机的定时/计数器0(T口输入)置为外部计数方式,定时/计数器1(输入)也置为外部计数方式.由振荡器z555提供标准脉冲定时.值(F肼1).当来1个测量脉冲时,定时/计数

5、器1中断溢出,程序停止定时/计数器0的定时,读出其定时郝雌一一雌度她太北醐一东髓一一单片机控制的温湿度刺试仪的设计圉1温/湿度测试倥硬件原理图值N,再从EPROM中查表找出对应温/湿度值编码,送的非正常情况,故此时工作方式指示灯A,B均不亮.用程序通过对Pt置位来控制测温或测湿方式.通常单次测量结果不准,故可多测几次,将数次测测量精度.3测试原理与程序设计限于篇幅,现以温度测试为例,说明温/湿度测试仪的原理和程序设计思想.测试仪的正常温测范围是053oc,此温度段采率之间存在着非线性关系,为使计算和显示精度尽可能高,按每度脉冲数变化的太小,以度间隔方式将温度分成7个区域:0对应振荡次数7386

6、,度间隔=4,即振荡次数每增加1,温度增加025.小对应振荡次数87一A4,度间隔=6,小数部分显示:O00,0.20,0.30,0.50,070,对应振荡次数A5C5,度间隔=7,小数部分显示:0.10,0.30,0加,0.60,080,0.90cc.对应振荡次数C6FF,度间隔=8,小数部分显示:0.10,0.20,0.加,0.50,0.60,.23349对应振荡次数10015A,度间隔=8.对应振荡收数15B196,度间隔=6.4553对应振荡次数1971CC,度间隔=7.温度程序的设计思想是:首先进行初始化,规定禁止外部中断,然后起动外部事件计数器,在规定的某一内如测量值在其显示范围内

7、,则只会出现一次中晰或测控技术)1997年第16卷第1期不出现中断.不出现中断,表示测值在23范围内;出现一次中断,表示删值在2353范围,计算温度时要考虑进位;若中断次数超过i坎,则表示测量值已否在0下如是,别显示溢出,如不是再判断是否在5范围内,如还不是再判断是否在m范围内即按上述7个区域逐次进行判断,找出测值所在的区域,然后经相应温度区的处理程序处理后送显示器循环显示=程序框图如图2所示困2额率盛涮温软件框图低温测试范围为一25o,由于低温段振荡电路的振蒲频率较低,为保证测量精度,采用测量脉宽时间的周期法测量.同样.为使计算显示精度尽可能高,措每度脉宽时问长短,以度问隔方式查表计算,并显示一这里不再赘述.对于温度显示,分为两种情况:当实际测值与固化在EPPOM的表中整度数值相同时,只显示整度,小数部分为零;当出现差值时,小数部分按脉冲或周期差值.显示相应敷值.湿度的测量与上述过程相同.4结束语由于热敏电阻和湿敏电容在性能的一致性和互换性方面还存在差异,使温/湿度测试仪成品化后