HS1101湿度测量电路及程序

1、HS1101湿度测量电路及程序HS1101湿度传感器采用专利设计的固态聚合物结构，具有响应时间快、高可靠性和长期稳定性特点，不需要校准的完全互换性。HS1101湿度传感器在电路中等效于一个电容器Cx,其电容随所测空气的湿度增大而增大，在相对湿度为0%-100%RH的范围内，电容的容量由160pF变化到200pF，其误差不大于土2%RH，响应时间小于5s,温度系数为0.04pF/C温度检测采用HS1101型温度传感器，HS1101是HUMIREL公司生产的变容式相对湿度传感器，采用独特的工艺设计。HS1101测量湿度采用将HS1101置于555振荡电路中，将电容值的变化砖换成电压频率信号，可以直

2、接被微处理器采集设计的电路如图1所示。R5751KRESETVCCTFJGDISCHGTHOLDOUTCVOLTGND520K555芯片外接电阻R57,R58与HS1101，构成对HS1101的充电回路。7端通过芯片内部的晶体管对地短路实现对HS1101的放电回路，并将引脚2,6端相连引入到片内比较器，构成一个多谐波振荡器，其中，R57相对于R58必须非常的小，但决不能低于一个最小值。R51是防止短路的保护电阻。HS1101作为一个变化的电容器，连接2和6引脚。引脚作为R57的短路引脚。HS1101的等效电容通过R57和R58充电达到上限电压（近似于0.67VCC，时间记为T1）,这时555的

3、引脚3由高电平变为低电平，然后通过R58开始放电，由于R57被7引脚内部短路接地，所以只放电到触发界线（近似于0.33VCC，时间记为T2），这时555芯片的引脚3变为高电平。通过不同的两个电阻R19,R20进行传感器的不停充放电，产生方波输出。充电、放电时间分别为输出波形的频率和占空比的计算公式如下：r_I_16勺08H"一厂匕+弓-+）ln2-180pFxl291xhi2-足g+也-6眼1-5件一下一2&+&一620x2+51由此可以看出，空气相对湿度与555芯片输出频率存在一定线性关系。表2给出了典型频率湿度关系（参考点：25C，相对湿度：55%，输出频率：6.

4、208kHz）。可以通过微处理器采集555芯片的频率，然后查表即可得出相对湿度值。为了更好提高测量精度，将采用下位机负责采集频率，将频率值送入上位机进行分段处理。、我W=改德（I!0捣-I9368IO-3RR+3.011Jxx-34403一。"2就）左1结出了舟型频率逸度关系（赛考为5於而是5二）KH01020304050607080901006S526731阈186503638S627161526029590157665623将555OUT接到51单片机的T1脚上，部分程序如下:#include"reg51.h#defineucharunsignedchar#define

5、uintunsignedintuchartem0,teml;uchartemp0,temp1;uintf=0;初值/*名称：timer0()*功能：定时器1,每50000us中断一次。*入口参数:voidtimer0()interrupt1EA=0;TR0=0;TR1=0;TL0=0xFF;重装值定时50000usOX4BFFHTH0=0x4B;tem0=TL1;读数tem1=TH1;TL1=0x00;/定时器1清零TH1=0x00;f=1;作标注位TR0=1;TR1=1;EA=1;/*名称：timer1()*功能：计数器，用于计数将555输出的频率，以计数相对湿度。*入口参数:voidtim

6、er1()interrupt3/T1中断，表示计数的频率溢出，超出了可测量的频率范围，显然在这里不可能。所以重新启动EA=0;TR0=0;TR1=0;TL0=0x00;/重装值定时50000usTH0=0x4C;TL1=0x00;/定时器1清零TH1=0x00;TR0=1;TR1=1;EA=1;voidInit_timer()(TMOD=0x51;/01010001定时器0在模式1下工作16位定时器，定时方式定时器1在模式1下工作16位计数器，T1负跳变加1TL0=0x00;/定时器0初值定时50000usTH0=0x4C;TL1=0x00;/定时器1清零TH1=0x00;ET0=1;使能定时

7、器0中断ET1=1;使能定时器1中断EA=1;/使能总中断TR0=1;开始计时TR1=1;voidtran()f=teml;f=(f<<8)|tem0;f=f*20;/这里f的值是最终读到的频率，不同频率对于不同相对湿度if(5623<=f)&&(f<=6852)相对湿度在有效范围内(0%100%)if(6734<f)&&(f<=6852)(temp0=0;temp1=(6852-f)*10/118;if(6618<f)&&(f<=6734)(temp0=1;temp1=(6734-f)*10/11

8、6;if(6503<f)&&(f<=6618)(temp0=2;temp1=(6618-f)*10/115;if(6388<f)&&(f<=6503)(temp0=3;temp1=(6503-f)*10/115;if(6271<f)&&(f<=6388)(temp0=4;temp1=(6388-f)*10/117;if(6152<f)&&(f<=6271)(temp0=5;temp1=(6271-f)*10/119;if(6029<f)&&(f<=6152

9、)(temp0=6;temp1=(6152-f)*10/123;if(5901<f)&&(f<=6029)(temp0=7;temp1=(6029-f)*10/128;if(5766<f)&&(f<=5901)(temp0=8;temp1=(5901-f)*10/135;if(5623<f)&&(f<=5766)(temp0=9;temp1=(5766-f)*10/143;else(temp0=0;tempi=0;)voidmain()(uchari,k;ucharcount;Init_timer();count=0;while(1)for(i=0;i<200;i+)for(k=0;k<200;k+);延时tran();temp0&=0x0F;tempi&=0x0F;temp0=temp0<<4;count=temp0|tempi;Ddisp(count);)亿学通电亍学坛iijjjjJJJHSL101HumiditySensorCircuit如图2所示，将该湿敏电容Cx置于555振荡