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单片机构成的环境温湿度实时测控装置设计(2)

2016-08-04 01:08
导读:1.2 湿度检测电路 湿度信号的获取采用电容式湿敏传感器作为湿度检测器件。环境湿度与传感器电容成线性关系,所以可方便地将湿度转换成PIC1

1.2 湿度检测电路

湿度信号的获取采用电容式湿敏传感器作为湿度检测器件。环境湿度与传感器电容成线性关系,所以可方便地将湿度转换成PIC16C73可以接受的电信号,本例中采用EL7556来实现转换。EL7556由积分电路、基准电路、频率转换电路及频率—电压(F/V)转换电路等组成,积分电路及R1、R2、C1用于产生一定频率的脉冲信号并从5脚送至8脚。调节R2可对该脉冲信号频率进行调整,从而使湿度传感器的线性和灵敏度处于较好状态;基准电路和频率转换电路可将湿度传感器的电容变化转换成频率变化,再经频率—电压转换电路后从9脚输出与频率成线性的电压,然后经C3等滤波后送入PIC16C73的RA0端,再进行A/D转换以将其转换成数字信号。本例中的湿敏传感器为MXS型电容式湿敏传感器,湿度为76%RH时的电容值为500pF,电容相对变化率为+1.7pF/%。当湿度为0%~100%RH时,9脚输出的相应信号频率为0~1000Hz,精度为2%,F/V电路输出的电压为0~5V。调整时,可先设定湿度为5%RH,然后调节R2,使9脚输出100mV电压即可。

1.3 定时及控制驱动电路

定时主要用于提前预热仪器设备和定时语音提醒等,该功能的实现由单片机来完成。时钟频率选用32.768kHz,该频率可使单片机工作在最小功耗状态并可简化分频、定时程序的编写。可选用看门狗电路来作为定时基准,看门狗每18ms复位一次可确保时钟的准确及语音电路的播放操作。

控制驱动电路用于保护仪器。各个电磁阀的导通要有一定的时间间隔,本例中为2分钟。推荐的工作方式为:6:00电磁阀1导通,接通稳压电源;6煟埃惨院竺考涓簦卜种咏油ㄒ桓鱿嘤ι璞福ㄓο绕舳感性及大功率设备)。这样,当8:00上班后即可保证有些需要预热1~2小时的仪器设备进入最佳工作状态,从而提高工作效率,保证计量检定的质量。电器驱动电路控制的设备主要包括空调机、风机、吸湿机、加湿机等,可分别采用过零型固态继电器来控制工作。为了便于扩展该装置的功能,系统应留有足够的扩展空间。因此,设计时可用PIC16C73的RA3口作控制口,另外可外扩两片PCF8574以作备用。该系统最多可控制16个设备以满足不同需要。继电器采用交流固态继电器,其内部采用光电隔离方式,可有效地避免电磁干扰。当单片机检测到温湿度信号超过设定值时,将从RA3口发出控制信号,并通过光耦产生大于5mA的触发电流使固态继电器启动相应的电器工作,从而实现对相应设备的控制。设计时应注意各个电器不要同时启动以免冲击电网,这部分工作可由软件延时完成。固态继电器可选择国产

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