过程论述
湿度的非线性补偿请参阅下图 ,为获得精确的测量数据,建议用以下公式进行信号转换。
linear 1 2 RH 3 RH RH = c + c ?SO + c ?SO (%RH)
图17 从SORH 到相对湿度的转化
(2)湿度信号的温度补偿
由于实际温度与测试参考温度25℃ (~77℉)的显著不同, 湿度信号需要温度补偿。温度校正粗略对应于0.12%RH/℃@50%RH。
true C 1 2 RH linear RH = T ? 25 ? t + t ?SO + RH °
温度由能隙材料PTAT (正比于绝对温度) 研发的温度传感器具有极好的线性。可用如下公式将数字输出(SOT)转换为温度值,温度转换系数如下图所示。
1 2 T T = d + d ?SO
图18 温度转换系数1
(3)露点
SHT1x 并不直接进行露点测量,,但露点可以通过温度和湿度读数计算得到.。由于温度和湿度在同一块集成电路上测量,SHT1x 可测量露点。露点的计算方法很多,
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基于单片机温湿度显示报警系统设计
绝大多数都很复杂。 对于-40 – 50°C 温度范围的测量,通过下面的的公式可得到较好的精度,参数见下图所示。
图19 露点(Td)计算参数
3.3.6 环境稳定性
如果传感器用于装备或机械中,要确保用于测量的传感器与用于参考的传感器感知的是同一条件的温度和湿度。如果传感器被放置于装备中,反应时间会延长,因此在程序设计中要保证预留足够的测量时间。传感器在其它测试条件下的性能,我们不予保证,尤其是在用户需要的特定场合。 3.3.7 传感器原理流程图如下
开始 温湿度采集 温湿度转换 数据处理 温湿度判断 否 是否异常? 是 报警输出 图20 传感器原理流程图
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仿真与调试
3.4 报警系统
3.4.1 报警电路图
当启动仿真程序时,用手调节传感器上的按键时,可以调节温度与湿度的数据转换和相应的温湿度显示数据的递增或递减。(详细编写程序见附录)
图21 报警电路图
4 仿真与调试
4.1 实验目的与原理
在此介绍一下我设计温湿度控制系统的工作原理:
论文目标:温度范围18-27度, 湿度40%-70%。 超范围报警 具体要求:(1)传感器采用SHT10集成传感器 (2)LED温湿度显示,精确到一位小数 (3)超范围发光二极管报警
第一步:实现将sht10中的数据读入到单片机中然后显示到1602上
第二步:调节sht10上的数据为n,若n在温度18-27范围内则正常显示到1602上,若超出范围则报警,二极管点亮(红);同理,若n在湿度40%-70%范围内则正常显示到1602上,若超出范围则报警,二极管点亮(绿).
4.2 仿真原理图
用PROTUES软件,根据要求画出温湿度显示报警系统的的原理图如下图
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基于单片机温湿度显示报警系统设计
图22 温湿度显示报警系统的的原理图
4.3 系统仿真以及显示结果
用protues和keil软件联调,运行期间仿真软件调试程序结果如图23所示,当调节传感器使湿度在87%时,1602显示湿度为91.88%,中间产生了部分误差,在误差允许范围之内,湿度超出设置范围,红灯亮,开始报警,运行结果如图24,25,26所示;当调节传感器使温度在29度时,1602显示温度为28.84度,中间产生了部分误差,在误差允许范围之内,温度超出设置范围,绿灯亮,开始报警,运行结果如图24,25,26所示;
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