实用的数字式温湿度测量电路 - 基础电路 - 博趣

  无线电   专题策划 行业动态 测试测量 单片机 精彩制作 精品套件 基础入门 试阅与下载 往期目录 官方淘宝店 制汇节
当前位置:博趣 -> 无线电 -> 基础入门 -> 基础电路

TOP

实用的数字式温湿度测量电路
发表日期:2010-07-08 10:44:11 来源:《无线电》杂志 作者:苏林 魏五星 【 】 浏览:3100次 评论:0

温度、湿度测量在仓储管理、气象观测、科学研究以及日常生活中应用都十分广泛。传统的模拟式湿度传感器一般要设计信号调整电路,并需经过复杂的校准和标定过程,否则测量精度难以保证,且在线性度、重复性、互换性、一致性等方面往往不尽如人意。笔者采用了一种数字式专用传感器SHT1x/7x,配合单片机,设计了一种数字式温湿度测量显示组件,比较实用,特介绍给读者。本文设计的源程序可从本刊网站上下载。

                         

电路原理图如图1所示,实物电路如图2所示。电路以STC89RC52型单片机为核心进行控制。STC89RC52是一款采用增强型内核的51单片机,其工作电压为5.5~3.8V,工作频率可达80MHz,支持ISP/IAP(在系统编程/在应用编程),抗干扰抗静电能力强。内部硬件资源比较丰富,包括8K字节程序存储器、512字节RAM、2K字节EEPROM、双数据指针,8个中断源,3个定时器,多达36个I/O口(LQFP44封装新增P4口低四位)、看门狗和MX810专用复位电路等。能够满足温湿度测量显示,以及读者进行功能扩展的需要。

 

图2 实物电路图

 

J1为单片机的ISP在系统编程插座,可通过与STC单片机配套的ISP专用下载线或USB转TTL串口线,利用STC单片机提供的下载软件将写好的程序写入单片机。为降低整机功耗,由VT1、VT2及其外围电路构成LCD背光自动启闭电路。

当外界光线较弱时,光敏电阻R7的阻值大,VT2因基极电压高而导通,并迫使VT1导通,从而点亮LCD背光源。当外界光线较强时,光敏电阻R7的阻值小,VT2因基极电压低而截止,导致VT1截止而关闭LCD背光源。实际使用中,也可将R7换成一个自锁按钮开关,手动控制LCD背光源的亮灭。RP2用于调节背光自动启闭的光线照度阀值。

RP1为LCD的液晶显示对比度调节电位器,一般使用3296型等精密电位器。使用过程中,仔细调节该电位器可使液晶屏显示的字符明亮而没有阴影。液晶屏显示见图3。

图3 温湿度液晶显示屏

 

图4 单排直插封装的SHT7x

 

 

C2为去耦滤波电容,应就近跨接在SHT1x/7x的VCC和GND之间。在PCB上直接焊接SHT1x/7x(特别是表面贴装的SHT1x)时,为减小PCB板温升对测量准确性的影响,应将其安装在PCB板的边缘,且最好将其两侧各镂出一条空槽,使其形成一个相对独立的单元。

外接引线连接时,一般使用单排直插封装的SHT7x,见图4,并注意尽量缩短导线长度。如果SCK时钟线和DATA信号线相互平行且距离超过10cm,则有可能出现信号串扰,从而导致通信失败。必要时,可通过在两根连线之间配置VDD、GND线的方法来减小杂散信号的串扰。

本文介绍的电路主要针对温湿度的测量和数据显示。实际上,我们还可以对程序进行修改充实,发挥其更大的功用。比如,可以利用单片机的I/O端口,实现对高低温告警、通风除湿等外部电器设备的自动控制等;也可以利用单片机的串口和无线数传模块,将温湿度的有关数据以无线数据传输的方式发送到远程的显示终端,实现远程的温湿度数据采集。

除此之外,如果换用内置A/D第二功能的单片机,则还可以充分利用该功能,接驳传统的线性电压或线性电流输出型的传感器,实现1~8路的电压、电流、流量、液位、压力等物理量的测量。

 

TIPS

需要注意的是,图1电路中电位器RP1调节如果不当,可能导致液晶屏上没有任何显示。许多爱好者在使用1602液晶显示模块时,往往容易忽视这个问题,导致一发现系统上电后液晶屏没有任何显示,就以为是硬件电路没有焊好,或是程序编制、烧录方面出了问题。笔者调查发现,新购买的此类精密电位器的滑动点一般都位于一端,是造成此类问题的原因。问题虽小,但仍值得引起重视。

 > 相关内容:

 
Tags:数字式 温湿度 测量电路 责任编辑:yanhuo
】【打印繁体】【投稿】【收藏】 【推荐】【举报】【评论】 【关闭】 【返回顶部
上一篇数字电路如何抗干扰 下一篇与初学者谈谈焊接用料

赞助商链接

最新文章

热门文章

推荐文章