湿度测量仪 工程测试技术课程设计.doc

西安工业大学（机电工程学院） 机械工程测试技术课程设计报告 题 目： 湿度测量设计 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 学生姓名： 2014年6月12 目 录 第1章 绪论...............................................2 1.1技术指标.....................................................2 1.2发展趋势.....................................................2 2 总体设计方案............................................3 2.1总体方案设计.................................................3 2.2硬件方案设计.................................................5 2.3软件方案 16 3 系统硬件设计 19 3.1检测电路 19 3.2控制电路 19 4 调试及性能分析 20 5.1 系统调试分析 20 5.2 性能分析 21 总 结 22 参考文献 22 第1章 绪论 1.1技术指标 要求设计一个湿度测量仪，其主要技术指标如下： 1、相对湿度测量精度和范围：；检测范围0-100%；湿度设限范围10%-95%； 2、电源：DC 5V110%； 工作环境湿度90%； 1.2发展趋势 随着人们生活水平的提高，人们对食品的绿色健康更加关注，如何培育出优 良品种的植株，一直是人们不断研究的课题。因而温湿度测量系统 对解决这些问题有着非常重大的意义。以前种植植被一般都用温室栽培，为了充 分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用 以对不同种类植被生长的各个时期所需的湿度等进行实时的监控。 湿度测量仪是一种24小时不间断监控并记录湿度的仪器，被广泛的 应用于农业研究、食品、医药、化工、气象、环保、电子、实验室等众多领域。 目前，随着工业控制自动化进程的加快，它的使用越来越普遍，并且在不断的延 伸。在日常的生产生活中，经常需要检测环境中的湿度，而运用到工农业生产 领域则要求更为严格。随着科技的发展，环境监测在农业领域的应用越来越广泛， 例如要确定某些幼苗的生长特性与湿度有什么样的关系等。这些都需要利 用湿度的实时记录才能实现。继而湿度测量仪被广泛应用于粮仓、种植园、 温室大棚、自动控制等众多领域。可以对环境的湿度进行检测和控制,以实现数据采集、湿度调节以及超限报警等各项功能，为此设计了一种湿度测量仪。 第2章 总体方案设计 2.1总体方案设计 设计时，考虑湿浓度是由传感器把非电量转换为电量，传感器输出的是0-5伏的电压且电压值稳定，外部干扰小等。因此，可以直接把传感器输出电压值经过A/D转换器转换得到数据送入单片机进行处理。此外，还需接人LED数码管显示，一个按键，报警电路等。其总体框图如图1-1所示。图2.1为总体方案系统设计图。 图1.1总体框图 湿度传感器是系统的核心器件，其运行精度直接影响产品质量。 图2.1为总体方案系统设计图 2.2设计过程 2.2.1认真领会设计要求，确定系统功能，包括显示信息、报警功能等； 2.2.2样品外观设计，确定系统显示信息，显示器种类（液晶、数码管）、显示器尺寸等； 2.2.3硬件初步设计，选定HM1500湿度传感器、选定四位数码管显示方式，湿度报警装置。 2.2.4系统原理图设计：按照前几步规划，设计系统原理图。此时应认真研究学习HM1500湿度传感器的使用方法正确连接。设计报警及显示电路。图2.2所示为总体方案设计框图。 该系统主要由AT89C51单片机系统，温湿度采样电路，数码管显示电路和报警电路三部分组成。 1）.湿度模拟量的数据采集 2）.程序的时序分析 方案：采用传统的传感器将湿度转换成模拟的电压信号，然后通过AD转换为数字量。HM1500湿度传感器是一种标准的模拟量湿度采集的传感器，其内部通过采集的电压信号放大为标准的输出电压，进入ADC0809芯片转换，通过模拟量转换为数字量以后，数字量输入单片机进入显示电路显示，期间可以按下按键定点显示此