, , 燕山大学本科生毕业设计论文 目录 摘要 第章绪论 课题背景 单片机的发展及应用 传感器的发展 课题的目的和意义 课题的主要内容 第章芯片介绍 介绍 的性能特点 湿度传感器 湿度测量简介 湿度传感器简介 无线传输模块 芯片介绍 引脚介绍 本章小结 第章系统硬件设计 最小系统 的内存储器 看门狗电路 转换电路 电路模块 电路模块 的工作方式 的器件配置燕山大学本科生毕业设计论文 本章小结 第章系统软件设计 下位机主程序 湿度测量程序 转换程序 无线模块程序 接受单片机数据 上位机与下位机的通信 中断服务程序 本章小结 结论 参考文献 致谢 附录 附录 附录 附录 燕山大学本科生毕业设计论文 第章绪论 课题背景 工农业生产气象环保国防科研航天等部门，经常需要对环境 湿度进行测量及控制。对环境温湿度的控制以及对工业材料水份值的监测 与分析都已成为比较普遍的技术条件之，但在常规的环境参数中，湿度是 最难准确测量的个参数。这是因为测量湿度飞速发展，而已经 充分发达后，不仅对传感器的精度可靠性响应速度获取的信息量要 求越来越高，还要求其成本低廉且使用方便。显然传统传感器因功能特 性体积成本等已难以满足而逐渐被淘汰。世界许多发达国家都在加快燕山大学本科生毕业设计论文 对传感器新技术的研究与开发，并且都已取得极大的突破。如今传感器新 技术的发展，主要有以下几个方面 发现并利用新现象利用物理现象化学反应生物效应作为传 感器原理，所以研究发现新现象与新效应是传感器技术发展的重要工作， 是研究开发新型传感器的基础。日本夏普公司利用超导技术研制成功高温 超导磁性传感器，是传感器技术的重大突破，其灵敏度高，仅次于超导量 子干涉器件。它的制造工艺远比超导量子干涉器件简单。可用于磁成像技 术，有广泛推广价值。 利用抗体和抗原在电极表面上相遇复合时，会引起电极电位的变化， 利用这现象可制出免疫传感器。用这种抗体制成的免疫传感器可对生 物体内是否有这种抗原作检查。如用肝炎病毒抗体可检查人是否患有肝 炎，起到快速准确作用。美国加州大学已研制出这类传感器。 利用新材料传感器材料是传感器技术的重要基础，由于材料科 学进步，人们可制造出各种新型传感器。例如用高分子聚合物薄膜制成温 度传感器光导纤维能制成压力流量温度位移等多种传感器用陶 瓷制成压力传感器。高分子聚合物能随周围环境的相对湿度大小成比例地 吸附和释放水分子。高分子电介常数小，水分子能提高聚合物的介电常 数。将高分子电介质做成电容器，测定电容容量的变化，即可得出相对湿 度。利用这个原理制成等离子聚合法聚苯乙烯薄膜温度传感器，其有以下 特点 测量范围宽温度范围宽，可达响应速度快，小于 尺寸小，可用于小空间测湿温度系数小。 陶瓷电容式压力传感器是种无中介液的干式压力传感器。采用先进 的陶瓷技术，厚膜电子技术，其技术性能稳定，年漂移量小于，温 漂小于，抗过载强，可达量程的数百倍。测量范围可从到 。德国公司和美国公司产品处于领先地位。 光导纤维的应用是传感材料的重大突破，其最早用于光通信技术。在 光通信利用中发现当温度压力电场磁场等环境条件变化时，引起光 纤传输的光波强度相位频率偏振态等变化，测量光波量的变化，就燕山大学本科生毕业设计论文 可知道导致这些光波量变化的温度压力电场磁场等物理量的大小， 利用这些原理可研制出光导纤维传感器。光纤传感器与传统传感器相比有 许多特点灵敏度高，结构简单体积小耐腐蚀电绝缘性好光路可 弯曲便于实现遥测等。光纤传感器日本处于先进水平。如公司 和公司。光纤传感受器与集成光路技术相结合，加速光纤传感器技术 的发展。将集成光路器件代替原有光学元件和无源光器件，使光纤传感器 有高的带宽低的信号处理电压，可靠性高，成本低。 微机械加工技术半导体技术中的加工方法有氧化光刻扩 散沉积平面电子工艺，各向导性腐蚀及蒸镀，溅射薄膜等，这些都已 引进到传感器制造。因而产生了各种新型传感器，如利用半导体技术制造 出硅微传感器，利用薄膜工艺制造出快速响应的气敏湿敏传感器，利用 溅射薄膜工艺制压力传感器等。 日本横河公司利用各向导性腐蚀技术进行高精度三维加工，制成全硅 谐振式压力传感器。核心部分由感压硅膜片和硅膜片上面制作的两个谐振 梁结成，两个谐振的频差对应不同的压力，用频率差的方法测压力，可消 除环境温度等因素带来的误差。当环境温度变化时，两个谐振梁频率和幅 度变化相同，将两个频率差后，其相同变化量就能够相互抵消。其测量最 高精度可达。 美国公司开发系列低价位，线性度在 到范围内的硅微压力传感器，最低满量程为，其 以硅为材料制成，具有独特的三维结构，轻细微机械加工，和多次刻制成 惠斯登电桥于硅膜片上，当硅片上方受力时，其产生变形，电阻产生压阻 效应，而失去电桥平衡，输出与压力成比例的电信号。像这样的硅微传感 器是当今传感器发展的前沿技术，其基本特点是敏感元件体积为微米量 级，是传统传感器的几十几百分之。在工业控制航空航天领域生 物医学等方面有重要的作用，如飞机上利用可减轻飞机重量，减少能源。 另特点是能敏感微小被测量，可制成血压压力传感器。 中国航空总公司北京测控技术研究所，研制的系列溅谢膜压力传 感器是采用离子溅射工艺加工成金属应变计，它克服了非金属式应变器易 本科毕业设计论文 无线多点湿度监控仪的设计 下位机 陈伟 燕山大学 年月 本科毕业设计论文 无线多点湿度监控仪的设计 下位机 学院系里仁学院 专业电子信息工程 学生姓名陈伟 学号 指导教师李刚 答辩日期年月 燕山大学毕业设计论文任务书 学院信息科学与工程学院系级教学单位电子与通信工程 学 号 学生 姓名陈伟 专业 班级电信班 题 目 题目名称无线多点湿度监控仪的设计下位机 题目性质 理工类工程设计工程技术实验研究型 理论研究型计算机软件型综合型 管理类外语类艺术类 题目类型毕业设计论文 题目来源科研课题生产实际自选题目 主 要 内 容 以单片机为控制核心，选择合适的湿度传感器，设计个多点湿度检测工 作单元，并可以与上位机进行无线通信。 基 本 要 求 完成系统软硬件的设计，并搭电路验证。 完成控制软件的编写。 参 考 资 料 传感器与传感器技术何道清编著科学出版社 单片机应用及设计张毅刚等编哈尔滨工业出版社 单片机原理及系统设计胡汉才编著清华大学出版社 周次第周第周第周第周第周 应 完 成 的 内 容 收集材料 熟悉课题内容 设计思路 电路设计 程序设计 程序设计 搭电路并改 进 同前论文书写 课题总结 答辩 指导教师李刚 职称讲师年月日 系级教学单位审批 年月日摘要 摘要 本文介绍了利用位单片机作为控制中心，配合电容式湿 度传感器测量湿度的方案。该湿度测量仪具有语音播放功能，利用 按键控制湿度的测量和湿度值的播放，对与多点湿度的检测有很实际的意 义，在些特定的场合对湿度的测量有比较高的要求。下位机主要执行多点 湿度采集并通过无线模块把采集到的数据传送给上位机。上位机主要是通过 无线模块接受并且显示下位机送来的湿度数据进而与设定湿度进行对比，进 行语音播放功能。下位机系统采用了凌阳单片机和湿度传感器 为主的湿度测量系统，通过无线传输模块进行上位机与下 位机的通信，从而实现无线多点湿度监控仪的各种功能需求。 关键词湿度传感器 燕山大学本科生毕业设计论文 , ,