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“爱农杯”电子电路设计大赛 设计题目：（B题）远程温湿度测量装置 报告日期： 目录 目录 II 第一章 任务要求...................................................................................................................................1 第二章 方案论证 2.1温度测量方案 1 2.2湿度测量方案 1 2.3远程数据传输方案 2 第三章 系统设计与论证计算 3.1总体设计 2 3.2流程图......................................................................................................................................... 2 第四章 理论分析与计算 4.1 HS1101湿度计算 5 4.2 红外发射接收模块分析 5 第五章 电路图及软件设计 5.1分部电路图 8 5.2 整体电路仿真图 10 5.3实物图 11 5.4源程序 11 第六章 设计总结 11 参考文献： 11 附录 11 第一章 任务要求 （B题）远程温湿度测量装置 ? ?? 一、任务 设计并制作一个远程温湿度测量装置，该测试装置具有温湿度测量和远程显示等功能。其结构框图如下： 二、要求 （1）通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示。 （2）温度误差1℃，湿度误差1%，温度测量范围0℃～100℃，湿度测量范围1%～99%。 （3）可用电池供电。 第二章 方案论证 2.1温度测量方案 采用DS18B20数字温度传感器技术性能单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯测温范围 －55～+125，固有测温分辨率0.5工作电源: 3~5V/DC测量结果以9~12位数字量方式串行传送。HS1101湿度传感器HS1101湿度传感器工作温度40~100 ℃，湿度范围 0~100 %RH。曲线精度（10%~90%）+/-2 %RH，供电电压 5~10 V。特点：全互换性 在标准环境下不需校正长时间饱和下快速脱湿高可靠性与长时间稳定性可用于线性电压或频率输出回炉快速反应时间3.2流程图 第四章 理论分析与计算 4.1 HS1101湿度计算 由电路可知 t 充电 =C(R2 +R1 ) ln2 t 放电 =CR4 ln2 因而 , 输出的方波率 f= 1 /(t 充电 +t 放电 )= 1 /[C(R2+ 2 R1) ln2 )] 相对湿度与电容的关系可看成直线段，所以有相对湿度 RH=2.7C+163 4.2 DS18B20工作原理 DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20的内部存储器资源。18B20共有三种形态的存储器资源，它们分别是： ROM 只读存储器，用于存放DS18B20ID编码，其前8位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8位是以上56的位的CRC码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20共64位ROM。 RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20共9个字节RAM，每个字节为8位。第1、2个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4个字节是用户EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5个字节则是用户第3个EEPROM的镜像。第6、7、8个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9个字节为前8个字节的CRC码。EEPROM 非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20共3位EEPROM，并在RAM都存在镜像，以方便用户操作。 初始化时序图 4.3 红外发射与HS0038工作原理 HS0038红外接收一体化的红外接收装置将遥控信号的接收、放大、检波、整形集于一身，并且输出可以让单片机识别的TTL 信号，这样大大简化了接收电路的复杂程