测试技术课程设计

1、学院：机械与电子信息学院 团队成员：指导老师： 路桂英 1 研究背景武汉生活过的每一个人也许映象最深的莫过于武汉的天气，夏天的闷热让人难耐，整个空气的湿度很高，在这样一个高湿度的空气下放在衣橱里的衣服极易发霉，尤其是学生，有时候比较懒不去晒，或者是在放长假回来，打开衣橱闻到就是一股股浓浓的霉味！尤其有时 经常下雨，有时甚至会连续几天都是阴雨绵绵的天气，而这时由于衣柜里面的空气不流通加之空气的湿度很大，衣服往往会发霉并有异味。发霉的衣服穿上不仅会影响我们身体的健康，同时霉味影响整个屋子的气味！我们小组经过讨论，并对方案经过优化最终确定一个最佳方案。我们决定做一个衣柜干燥机，它主要是由一个湿度传感

2、器，单片机和除湿机结合而成。2 工作原理 1.湿度传感器原理湿敏元件是最简单的湿度传感器。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。 湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。 湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。 我们打算采用电阻式氯化锂湿度计 ，并采用壁挂式的安装方式安装在衣柜内，用于测量衣柜内湿度。电阻式氯化锂湿度计第一个基于电阻-湿度特

3、性原理的氯化锂电湿敏元件是美国标准局的F.W.Dunmore研制出来的。这种元件具有较高的精度，同时结构简单、价廉，适用于常温常湿的测控等一系列优点。 氯化锂元件的测量范围与湿敏层的氯化锂浓度及其它成分有关。单个元件的有效感湿范围一般在20%RH 以内。例如0.05%的浓度对应的感湿范围约为（80100）%RH ，0.2%的浓度对应范围是（6080）%RH 等。由此可见，要测量较宽的湿度范围时，必须把不同浓度的元件组合在一起使用。可用于全量程测量的湿度计组合的元件数一般为5个，采用元件组合法的氯化锂湿度计可测范围通常为（15100）%RH。2抽湿机工作原理除湿机3、整个系统的工作原理湿度传感器

4、检测到衣柜内的湿度超过设定范围时，通过单片机启动除湿机，除湿机开始工作，将衣柜内的水蒸气抽出。当湿度达到设定值时，自动切断电源，除湿机停止工作，这样就能保证衣柜内的湿度在允许的范围内，使衣柜内的空气保持干燥，从而使衣物干燥。因为目前市场上的除湿机都是针对室内的湿度设计的装置，所以体积都普遍偏大，不方便衣物的干燥，为此我们要设计个小型的衣橱自动除湿机。4、湿度值的设定通过查阅相关资料我们确定了一个衣服在相应湿度下的最易发霉的限值，这个值设定为40%RH.依据选的相应湿敏传感器的参数，计算出其输出的相应电压（2.11.8）（90%75%）(1.8)/(40%25%)解得=1.9将模拟信号经AD转换

5、可得在单片机相应位的十六进制数位 UO=UR2N(dn-1×2n-1+dn-2·2n-2+d0·20)将U0=1.9带入解得 相应单片机中的十六进制数为 61H.三、 系统的基本设计通过以上背景的叙述，我们构思的整个系统由三大部分组成分别是：信号采集和处理模块、控制模块、除湿模块。下图是整个系统的电路图1、 信号采集处理模块信号采集模块主要是用来感应衣橱内的相对湿度，然后将其转化为电信号通过放大传送到AD转换器将模拟信号在转化为数字然后再将其送进51单片机。 传感器的选取 ：根据我们测量的范围3050%RH、测量精度、整个测量环境的温度1535摄氏度，以及经济成本

6、。综合以上几个因素我们选取如下一款湿敏传感器湿度模块（MHR1B1）产品简介湿度模块MHR1B1 MHR1B1是宁波江北君荣电子科技有限公司自主研发生产的采用金膜湿敏电阻的电压输出模块，灵敏度高，互换性好，已大批量替代日本神荣RHU222，RHU223。价格低廉，是空调、除湿机、加湿机等理想的温湿度测量产品。 电气参数 （1）供电电压（Vin）：DC5V±5（2）消耗电流：约1.6mA（MAX3mA） （3）使用温度范围：050 （4）使用湿度范围：95RH以下（非凝露） （5）湿度检测范围：2590RH （6）保存温度范围：070 （7）保存湿度范围：95RH以下（非凝露） （8）

7、湿度检测精度：±5RH（条件：at25，60RH，Vin5.0V）输出电压范围：18152145mV （9）尺寸：28x18x8MM信号处理的电路设计：信号处理我们选用了ADC0809芯片作为模拟信号和数字信号的转换器，然后将转换的信号送到51单片机。相应的电路图如下：信号转换电路图通过给单片机编程来读去相应的数字信号，编程如下MAIN：MOV R1，#DATA ；置数据区首地址 MOV DPTR，#7FF8H；指向通道 MOV R7，#08H ；置通道数LOOP：MOVX DPTR，A ；启动A/D转换HER：JB P3.3，HER ；查询A/D转换结束 MOVX A，DPTRMO

8、V 31H ,A ；存储数据 MOV R1，A INC DPTR ；指向下一个通道 INC R1 ；修改数据区指针 DJNZ R7，LOOP ；个通道转换完否？ ORG 0013H；中断服务程序入口 AJMP PINT1 ORG 2000HMAIN：MOV R1, #DATA ；置数据区首地址 SETB IT1 ；为边沿触发方式 SETB EA；开中断 SETB EX1；允许中断 MOV DPTR，#7FF8H；指向IN0通道 MOVX DPTR，A ；启动A/D转换LOOP：NOP；等待中断 AJMP LOOP ORG 2100H ；中断服务程序入口PINT1：PUSH PSW ；保护现场

9、PUSH ACC PUSH DPL PUSH DPH MOV DPTR, #7FF8H MOVX A，DPTR ；读取转换后数据 MOV R1，A ；数据存入以DATA为首地址的RAM中 INC R1 ；修改数据区指针 MOVX DPTR，A ；再次启动A/D转换 POP DPH ；恢复现场 POP DPL POP ACC POP PSW RETI ；中断返回2、 控制系统的设计 控制由一块51单片机通过判断送进信号和设置在片内额定值，如果湿度大于已设上限，单片机则发出命令让抽湿机进行工作，控制系统的电路图单片机控制除湿机的工作程序，KTCTL:MOV 32H,#61H; 设湿度下限MOV A,30H ;采集到的湿度值送累加器A CJNE A,32H ，KT1;判断湿度否达到设定的值 SJMP KT3;等于设定的值退出 KT1： JNC JW ；判断是否超出设定的值 CLR P0.1 ；小于设定的值抽湿机停止工作 SJMP