1、电源通过向充电，经充电时间后，达到芯片内比较器的高触发电平，约，此时输出引脚端由高电平突降为低电平，然后通过放电，经放电时间后，下降到比较器的低触发电平，约此时输出，此时输出引脚端又由低电平突降为高电平，如此翻来覆去，形成方波输出。其中，充放电时间为充电放电因而，输出的方波频率为放电充电可见，空气湿度通过测量电路就转变为与之呈反比的频率信号，表给出了其中的组典型测试值。表空气湿度与电压频率的典型值频率湿度频率湿度多路检测信号的实现本设计系统为八路的湿度信号采集，故采用组成多路分时的模拟量信号采集电路，其硬件接口如图所示图八路分时的模拟量信号采集电路硬件接口多路开关多路开关，有称多路模拟转换器。多路开关通常有个模拟量输入通道和个公共的模拟输入端，并通过地址。
2、则允许各通道按表关系和输出段接通。和为正电源输入端，极限值为为负电源输入端，极限值为。电平转换器电源，通常接或。作为选功能时，若均为逻辑，则地址码经译码后使输出端和通道接通。其它情况下，输出端输出端和各通道的接通关系如下表输入状态接通通道输入状态接通通道均不显示信号分析与处理转换转换器的特点为了把温度湿度检测电路测出的模拟信号转换成数字量送处理，本系统选用了双积分转换器，它精度高，分辨率达。由于只有路输入，而本系统检测的多路温度与湿度信号输入，故选用多路选择电子开关，可输入多路模拟量。转换器件简介是三位半双积分型的转换器，具有精度高，抗干扰性能好的优点，其缺点是转换速率低，约次秒。在不要求高速转换的场合，例如，在低速数据采集系统中，被广泛采用。转换器与国。
3、报警系统等组成。信号采集温度传感器集成温度传感器是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电流源。主要特性是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值。根据特性分挡，的后缀以表示。，般用于精密温度测量电路，其电路外形如图所示，它采用金属壳脚封装，其中脚为电源正端脚为电流输出端脚为管壳，般不用。集成温度传感器的电路符号如图所示。图外形及电路符号流过器件的电流等于器件所处环境的热力学温度开尔文度数即式中流过器件的电流，单位。热力学温度，单位。的测温范围。的电源电压范围为。电源电压可在范围变化，电流变化，相当于温度变化。可以承受正向电压和反向电压，响应曲线相对湿度在范围内电容量由变到，其误差不大于响应时间小于温度系数为。可见精度是较高的。湿度测量电路电容。
4、上不同的地址信号把个通道中任通道输入的模拟信号输出，实现有线到线的接通功能。反之，当模拟信号有公共输出端输入时，作为信号分离器，实现了线到线的分离功能。因此，多路开关通常是种具有双向能力的器件。在本设计中，由于采用了温湿度双量控制，所以在信号采集中将有两个模拟量被提取，这时选用多路开关就是很必要的。我选用的是多路开关，它是种单片通道开关。该芯片由电平转换器，带有禁止端的选译码器输入，分别加上控制的个模拟开关组成。的内部原理框图如图所示。图的内部原理框图图中功能如下通道线该组引脚作为输入时，可实现选功能，作为输出时，可实现分功能。该引脚作为输出时，则为公共输出端作为输入时，则为输入端。地址引脚禁止输入引脚。若为高电平，则为禁止各通道和输出端接至若为低电平，。
5、它的测温范围在之间，而且精度高。档测温范围内非线形误差为。可以承受正向电压和反向电压，因而器件反接也不会损坏。使用可靠。它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，接口也很简单。作为电流输出型传感器的个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。的测量信号可远传百余米。综合比较方案与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。湿度传感器的选择测量空气湿度的方式很多，其原理是根据种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式电阻式和湿涨式湿敏元件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。方案采用湿敏传感器。湿敏传感器。
6、。对于单片机的应用系统来说，可以直接和其口或扩展口相连。下面是与单片机口直接相连的硬件接口，接口电路如图所示图与单片机口直接相连的硬件接口单片机为了设计此系统，我们采用了单片机作为控制芯片，在前向通道中是个非电信号的电量采集过程。它由传感器采集非电信号，从传感器出来经过功率放大过程，使信号放大，再经过模数转换成为计算机能识别的数字信号，再送入计算机系统的相应端口。由于中无片内，且数据存储器也不能满足要求经扩展和来达到存储器的要求，其结果通过显示器来进行显示输出。的片内结构是有个部件组成，即，时钟电路，数据存储器，并行口串行口，定时计数器和中断系统，它们均由单总线连接并被集成在块半导体芯片上，即组成了单片微型计算机，就是系列单片机中的种。图基本组成中央处理。
7、。综合比较方案与方案二，方案虽然满足精度及测量湿度范围的要求，但其只限于定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。而且还不具备在本设计系统中对温度的要求，因此，我们选择方案二来作为本设计的湿度传感器。信号采集通道的选择在本设计系统中，温度输入信号为路的模拟信号，这就需要多通道结构。方案采用多路并行模拟量输入通道。可以根据各输入量测量的饿要求选择不同性能档次的器件。总体成本可以作得较低。硬件复杂，故障率高。软件简单，各通道可以编程。方案二采用多路分时的模拟量输入通道。对要求高。处理速度慢。硬件简单，成本低。软件比较复杂。综合比较方案与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求，比较其框图，方案二更具备硬件简单的突出优点，所以选择方案。
8、位选通控制线选择个十百千位，正脉冲有效。对应千位，对应个位。每个选通脉冲宽度为个时钟周期，两个相应脉冲之间间隔为个时钟周期。周期个时钟脉冲周期个时钟脉冲周期最高位位个时钟脉冲周期最低位图选通脉冲时序图码输出线码输出线。其中为最低位，为最高位。当和选通期间，输出三位完整的码数，但在选通期间，输出端除了表示个位的或外，还表示了转化值的正负极性和欠量程还是过量程其含意见表表选通时表示的结果表示结果千位数为千位数为结果为正结果为负输入过量程输入欠由表可知表示位，对应，反之对应。表示极性，为正极性，反之为负极性。表示超量程当时，表示过量程当时，表示欠量程与单片机的接口设计由于的转换结果是动态分时输出的码，都不是总线式的。因此，单片机只能通过并行接口或扩展接口与其相。
9、为高湿度开关传感器，它的工作电压为交流以下，频率为，测量湿度范围为，工作温度范围为，阻抗在时为。这种传感器原是用于开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。然而，这种传感器只限于定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。方案二采用湿度传感器。电容传感器，在电路构成中等效于个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，专利设计的固态聚合物结构，由顶端接触和侧面接触两种封装产品，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。相对湿度在范围内电容量由变到，其误差不大于响应时间小于温度系数为。可见精度是较高。
10、传感器，在电路构成中等效于个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。如何将电容的变化量准确地转变为计算机易于接受的信号，常有两种方法是将该湿敏电容置于运方与租蓉组成的桥式振荡电路中，所产生的正弦波电压信号经整流直流放大再转换为数字信号另种是将该湿敏电容置于振荡电路中，将电容值的变化转为与之成反比的电压频率信号，可直接被计算机所采集。频率输出的测量振荡电路如图所示。集成定时器芯片外接电阻与湿敏电容，构成了对的充电回路。端通过芯片内部的晶体管对地短路又构成了对的放电回路，并将引脚端相连引入到片内比较器，便成为个典型的多谐振荡器，即方波发生器。另外，是防止输出短路的保护电阻，用于平衡温度系数。输出图频率输出的振荡电路该振荡电路两个暂稳态的交替过程如下首。
11、二作为信号的输入通道。信号调理电路信号调理电路信号调理电路采样保持器采样保持器采样保持器转换器转换器转换器接口接口接口图多路并行模拟量输入通道信号调理电路信号调理电路信号调理电路采样保持器转换器接口多路切换器图多路分时的模拟量输入通道系统总体设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性温湿度传感器可以产生模拟信号，和模拟数字转换芯片的性能，我设计了以基本系统为核心的套检测系统，其中包括转换单片机复位电路温度检测湿度检测键盘及显示系统软件等部分的设计。温度检测多路开关湿度检测转换单片机串行口显示报警电路多路开关图系统总体框图本设计由信号采集信号分析和信号处理三个部分组成的。信号采集由及多路开关组成信号分析由转换器单片机基本系统组成信号处理由串行口显示器。
12、产品完全相同，可以互换。转换器的被转换电压量程为或。转换完的数据以码的形式分四次送出最高位输出内容特殊，详见表。多路选择开关锁存器个位十位百位千位极性判别溢出控制电路线性电路时钟过量程基准电压模拟地被测电压实时显示转换周期图转换器的内部逻辑框图图引脚图的框图图和引脚图功能说明各引脚的功能如下电源及共地端主工作电源。模拟部分的负电源端，接。模拟地端。数字地端。基准电压。外界电阻及电容端积分电阻输入端，时，Ω时，Ω。积分电容输入端。般为。外界补偿电容端，电容取值约。与的公共端。外界振荡器时钟调节电阻，般取Ω左右。转换启动结束信号端转换结束信号输出端，正脉冲有效。启动新的转换，若与相连，每当转换结束后，自动启动新的转换。过量程信号输出端当›，过量程输出低电平。。
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