可組網(wǎng)電子溫濕度測量儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)_圖文

1、文章編號(hào):167l一4598(200703一0413一03中圖分類號(hào):TP216文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B可組網(wǎng)電子0日0目|m|躅:-度測量儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)李健,張移山,華慶祥(北京航空工程技術(shù)研究中心,北京100076摘要:針對環(huán)境條件要求較高的校準(zhǔn)、測試實(shí)驗(yàn)室和糧庫、溫室等多現(xiàn)場多測量點(diǎn)的溫濕度測量,介紹了以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心,以P1c16系列單片機(jī)、Dsl8820溫度傳感器和HIH一3602c濕度傳感器組成的溫濕度測量儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案;它能同時(shí)測量多路溫濕度數(shù)據(jù)并把檢測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、報(bào)警、自動(dòng)記錄和保存下來,還可以通過Rs485、局域網(wǎng)和管理軟件系統(tǒng),將管理計(jì)算機(jī)和多個(gè)測量儀系統(tǒng)靈活組成分布式溫濕度

2、監(jiān)控、測量網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了多現(xiàn)場多測量點(diǎn)的溫濕度統(tǒng)一監(jiān)視和測量;測溫范圍和精度:一50至+125,士o.1;測濕范圍和精度:一40+85,±1%。關(guān)鍵訶:單片機(jī);測量儀;溫度;濕度;網(wǎng)絡(luò)Design and DeVelopment Of Electronic Measuring Instrumentfor Temperature and Humidity in Network StyleLi Jian,Zhang Yishan,Hua Qingxiang(Be幻ing Research center of Aeronautical Engineering,Beijng100076,Chi

3、naAbstmct:Based on PICl6一series singlechip microcomputers,DSl8820intelligent temperature sensor and HIH一3602C humidity sensor,the instrument was designed and deveioped by using the technique of singlechip microcomputer.automatic elligent sensors and network.It can independently or linke

4、d with computer measure muItiple temperature and humidity data on different sites.It can display realtime data and save recorded data,measuring raIlge from一50to+125and precision±O.1for temperature;from一40to+85and precision士1%for humidity.Key words:singlechip microcomputer;measuring instrument;t

5、emperature;humidity;Network0引言可組網(wǎng)電子溫濕度測量儀系統(tǒng)是將現(xiàn)代微機(jī)技術(shù)、自動(dòng)測試技術(shù)、傳感技術(shù)集于一體的高精確度、高度自動(dòng)化、具有網(wǎng)絡(luò)功能、操作方便的溫濕度測量儀,主要用于校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室、測試實(shí)驗(yàn)室以及其他環(huán)境條件要求較高的實(shí)驗(yàn)室內(nèi)多個(gè)測量點(diǎn)溫濕度的監(jiān)視和測量、打印記錄及長期數(shù)據(jù)存儲(chǔ),也適合野外實(shí)驗(yàn)場地、糧庫、溫室、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)及車載校準(zhǔn)、測試、檢測等系統(tǒng)的溫度、濕度的監(jiān)測和記錄1。通常這種儀器內(nèi)部都設(shè)置有微處理器芯片、存儲(chǔ)器芯片、數(shù)字溫濕度傳感器和電子控制線路,可以同時(shí)測量多路溫濕度數(shù)據(jù)。為了滿足愈來愈多的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用需求,國外已開發(fā)出網(wǎng)絡(luò)式電子溫濕度測量儀,但由于成本

6、高、價(jià)格昂貴,不利于普及應(yīng)用。針對這種情況,我們設(shè)計(jì)了一種可組網(wǎng)電子溫濕度測量儀系統(tǒng),它以PIc系列單片機(jī)為核心,配以數(shù)字溫濕度傳感器,不但能同時(shí)測量多路溫濕度數(shù)據(jù)并把檢測到的數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄和保存下來,而且設(shè)計(jì)了管理軟件系統(tǒng),能夠通過局域網(wǎng)將管理計(jì)算機(jī)和多個(gè)測量儀系統(tǒng)靈活組成分布式溫濕度監(jiān)控、測量網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對多現(xiàn)場多點(diǎn)溫濕度的監(jiān)控和測量,統(tǒng)一管理、分析和處理測量數(shù)據(jù)。以下分別介紹各部分功能和設(shè)計(jì)原理。收稿日期:2006一06一03;修回日期:2006一07一01。作者簡介:李健(1959一,男,河北保定人,高級(jí)工程師,博士,主要從事計(jì)算機(jī)測量與控制、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、軟件與應(yīng)用等方向的研究。1系統(tǒng)原理

7、與總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)該電子溫濕度測量儀系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示,其中,主控機(jī)為PC計(jì)算機(jī),LED為顯示器,I/0接口采用RS一485接口,PIcl6c54為測溫控制單片機(jī),Dsl8820為高分辨智能溫度傳感器,PICl6F874為測濕控制機(jī),HIH一3602C為電壓輸出式集成濕度傳感器。I笪墨鹽基壑1.l壁苧翌I(lǐng)皇童堡!堡.j螢墮塹螢?zāi)?.(二圃一7圖1溫濕度測量儀系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)在組網(wǎng)方式上,采用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)組成三級(jí)分布式網(wǎng)絡(luò)。上層由一臺(tái)管理計(jì)算機(jī)作為工作站,管理多臺(tái)電子溫濕度測量儀系統(tǒng)。中間層以一臺(tái)PC計(jì)算機(jī)組成測量儀系統(tǒng),進(jìn)行測量控制和數(shù)據(jù)處理,可同時(shí)測量四路溫度、四路濕度數(shù)據(jù),通過PC計(jì)算機(jī)進(jìn)行

8、日期、時(shí)間、測量參數(shù)設(shè)置,可以顯示、記錄、報(bào)警、打印、并與管理計(jì)算機(jī)進(jìn)行通訊。下層分為兩部分:測溫部分使用的是PICl6C54單片機(jī)和DSl8820型高分辨力智能溫度傳感器,可以同時(shí)測試四路溫度數(shù)據(jù);測濕部分使用的是PIcl6F874單片機(jī)和HIH一3602c型集成濕度傳感器,中.華測控網(wǎng)CnlnamCa.COm萬方數(shù)據(jù)414計(jì)算機(jī)測量與控制第15卷由LED顯示測量結(jié)果數(shù)據(jù),溫度和濕度數(shù)字信號(hào)經(jīng)過RS485接口送給Pc計(jì)算機(jī)做匯總和進(jìn)一步處理、打印;可以設(shè)置溫濕度上下限報(bào)警值,當(dāng)測量數(shù)據(jù)達(dá)到報(bào)警值時(shí),由PC計(jì)算機(jī)控制進(jìn)行聲音報(bào)警。經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集線器可以將數(shù)據(jù)送管理計(jì)算機(jī),由管理軟件和交換機(jī)聯(lián)接多臺(tái)測

9、量儀系統(tǒng)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)測量系統(tǒng)對多現(xiàn)場溫濕度進(jìn)行測量、監(jiān)控和數(shù)據(jù)處理。2溫度傳感器設(shè)計(jì)溫度測量原理口:通常采用非接觸式元件通過熱輻射原理來測量溫度,測溫元件不需與被測介質(zhì)接觸,通過探頭和空氣介質(zhì)對環(huán)境溫度、濕度進(jìn)行測量,測溫范圍廣,不受測溫上限的限制,也不會(huì)破壞被測物體的溫度場,反應(yīng)速度也比較快。目前大多數(shù)溫度測量系統(tǒng)都是用溫度傳感器將溫度轉(zhuǎn)化為電量后,經(jīng)信號(hào)放大電路放大,再由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字量來完成。這種電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)試繁雜,精度易受元器件參數(shù)影響。在溫度升高時(shí),要達(dá)到高精確度的測量值,不但需要高精度的傳感器,還必須對傳感器測量得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行高精度非線性校準(zhǔn)和補(bǔ)償,因?yàn)橥ǔ鞲衅髦胁捎玫氖?/p>

10、鉑電阻,鉑電阻在較高溫度下呈非線性變化。傳統(tǒng)傳感器對于敏感元件的校準(zhǔn)和補(bǔ)償是通過模擬元件進(jìn)行的。這樣的傳感器使用熱敏電阻、二極管或其它模擬技術(shù)來進(jìn)行溫度補(bǔ)償。這些方法都具有補(bǔ)償準(zhǔn)確度受元件本身非線性誤差限制、補(bǔ)償器件同樣受溫度漂移影響、激光微調(diào)和其它調(diào)整設(shè)備價(jià)格昂貴等缺點(diǎn)。本系統(tǒng)溫度傳感器采用的是美國DALLAs半導(dǎo)體公司的DSl8820型高分辨力非接觸式智能溫度傳感器3,能輸出12位二迸制數(shù)據(jù),測溫精度為士o.1,測溫范圍為一50+ 125。溫度檢測電路如圖2所示。由于其輸出直接為數(shù)字信號(hào),故不需要A/D轉(zhuǎn)換器。每片DSl8820包含一個(gè)唯一的64位長ROM編碼,遵循單線串行通信協(xié)議,可以在

11、一根線上接多片DSl8820,進(jìn)行多點(diǎn)溫度測量。本電路中接四片DSl8820,進(jìn)行四路同時(shí)測量。用戶可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)置溫度報(bào)警上下限值,由PICl6c54單片機(jī)控制測量和顯示測量結(jié)果,并將測量結(jié)果送計(jì)算機(jī)報(bào)警、處理和匯總顯示、打印。DSl8820使用特有的溫度測量技術(shù),內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào),j,高溫度系數(shù)振蕩器能將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào)廠,當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí),DSl8820就對低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖信號(hào),o進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定。每次測量前,先將一55所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器和溫度寄存器中。在計(jì)數(shù)門關(guān)閉前,若計(jì)數(shù)器已減至零,溫度寄存器

12、中就增加o.5。然后,計(jì)數(shù)器依斜率累加器的狀態(tài)置入新的數(shù)值,再對時(shí)鐘計(jì)數(shù),然后減至零,溫度寄存器又增加O.5。只要計(jì)數(shù)門未關(guān)閉,就重復(fù)上述過程,直至達(dá)到被測溫度值。DSl8820還有斜率累加器,可對頻率的非線性予以補(bǔ)償.測量結(jié)果存人溫度寄存器中。溫度值應(yīng)為9位,但因符號(hào)位擴(kuò)展成高8位,故以16位補(bǔ)碼形式讀出。PICl6C54的RAo口依次接收DSl8820的溫度信號(hào), McI。R和reset開關(guān)用于復(fù)位;RAl一RA4輸出位掃描信號(hào),經(jīng)過Mcl413獲位驅(qū)動(dòng)信號(hào);RB口的RB2一RB7輸出6位碼中華測控網(wǎng)CnlnamCa.COm 信號(hào)到LED。五位LED中的第一位是通道號(hào)14,后4位是對應(yīng)通道

13、的溫度值,其中最后一位是小數(shù)。四路數(shù)據(jù)輪流顯示,間隔5s。RA6一RA7用于控制RS一485通訊端口。DSl8820的控制命令有6條。對其操作時(shí),首先要將它復(fù)位。將DQ線拉低480960肛s,再將數(shù)據(jù)線拉高1560弘s,然后DSl8820發(fā)出4060“s的低電平作為應(yīng)答信號(hào),這時(shí)主機(jī)才能對它進(jìn)行其它操作。圖2溫度檢測電路圖讀操作:主機(jī)將從高電平拉至低電平1“s以上,再使數(shù)據(jù)線升為高電平.產(chǎn)生讀起始信號(hào)。從主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平起的1560“s,主機(jī)讀取數(shù)據(jù)。每個(gè)讀周期最短持續(xù)時(shí)間為60肛s,周期之間必須有1肛s以上的高電平恢復(fù)期。寫操作:主機(jī)將數(shù)據(jù)線從高電平拉至低電平,產(chǎn)生寫起始信號(hào)。

14、從DQ線的下降沿開始計(jì)時(shí),在1560肚s時(shí)間內(nèi)對數(shù)據(jù)線進(jìn)行檢測,如數(shù)據(jù)線為高電平則寫1;若為低電平,則寫o,完成一個(gè)寫周期。在開始寫下一個(gè)寫周期前,必須有1肚s 以上的高電平恢復(fù)期。每個(gè)寫周期最短持續(xù)時(shí)間為60“s。3濕度傳感器設(shè)計(jì)測量濕度的原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣中吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化,間接地獲得該物質(zhì)的吸水量和周圍空氣的濕度。常用的測量濕度的方式有電容式、電阻式、電壓輸出式和濕漲式。其中,電壓輸出式集成濕度傳感器的特點(diǎn)是采用恒壓供電,內(nèi)置濕敏電容和濕度信號(hào)調(diào)理電路,能輸出與相對濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào),精度高,響應(yīng)速度快,穩(wěn)定性好,抗污染能力強(qiáng)。本系統(tǒng)濕度傳感

15、器采用的美國Honeywell公司的電壓輸出式集成濕度傳感器4HIH一3602C,它自帶信號(hào)處理電路,體積小,性能穩(wěn)定。本電路中接4片HIH一3602C,進(jìn)行四路同時(shí)測量。用戶可以通過計(jì)算機(jī)設(shè)置濕度報(bào)警上下限值,由PICl6F874單片機(jī)控制測量和顯示測量結(jié)果,并將測量結(jié)果送計(jì)算機(jī)報(bào)警、處理和匯總打印。PICl6F874是一種高性價(jià)比的單片機(jī),內(nèi)含8路逐次逼近式10位A/D轉(zhuǎn)換器,最多可對8路濕度信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換,現(xiàn)僅用其中4路。HIH一3602C屬于相對濕度集成電路,產(chǎn)品采用多層結(jié)萬 方數(shù)據(jù)第3期李健,等:可組網(wǎng)電子溫濕度測量儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)415構(gòu),第一層和第三層為經(jīng)過加熱成型的熱固聚合物

16、,第二層為多孔鉑層,第四層為鉑層,最下面是硅襯底。熱固聚合物根據(jù)環(huán)境溫度的變化從外界吸收或釋放水蒸氣,使其電容量發(fā)生變化。這種多層、多孔結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是能適應(yīng)惡劣的環(huán)境,即使傳感器表面粘上污垢、灰塵和油漬,也不影響測量。當(dāng)環(huán)境溫度為+25時(shí),HrH一3602C的輸出電壓眠與相對濕度RH的關(guān)系式為U。=Ucc(O.0062RH+O.16(1式中,RH的單位是%。當(dāng)電源電壓U。升高時(shí),U。也按相同的比例增加。相對濕度還與環(huán)境溫度有關(guān)。令傳感器的測量值為RH,實(shí)際相對濕度為RH,環(huán)境溫度為T(,有公式RH一RH/(1.0546一O.00216D(2因此,當(dāng)環(huán)境溫度非+25時(shí),要用式(2對測量值進(jìn)行修正,

17、得到實(shí)際相對濕度。在使用時(shí),可以將本系統(tǒng)的4路溫度與4路濕度一一對應(yīng),設(shè)置好后由軟件進(jìn)行計(jì)算,從而達(dá)到對應(yīng)測量點(diǎn)的溫濕度值。濕度檢測電路如圖3所示。測量濕度工作過程如下:給濕度傳感器加一個(gè)+5V電壓,它將相對濕度變換成一定的輸出電壓。PICl6F874的RAoRA3口分別接收4路濕度傳感器所產(chǎn)生的電壓信號(hào)。RA4一RA6輸出位掃描信號(hào),經(jīng)過Mcl413獲得位驅(qū)動(dòng)信號(hào)。RB口的RBoRB6輸出7位碼信號(hào)到LED。三位LED中的第一位是通道號(hào)14,后二位是對應(yīng)通道的相對濕度百分比值。四路數(shù)據(jù)輪流顯示,聞隔5s。PICl6F874還具有掉電保護(hù)功能,MCLR為掉電復(fù)位鎖存端。當(dāng)UDD從+5V降到+4

18、V以下時(shí),芯片就進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。一旦電源電壓又恢復(fù)正常,必須經(jīng)過72ms的延遲時(shí)間才脫離復(fù)位狀態(tài)。在掉電期間RAM中的數(shù)據(jù)保持不變,不會(huì)丟失。圖3濕度檢測電路圖4組網(wǎng)功能設(shè)計(jì)近年來,在較大范圍內(nèi)同時(shí)測量多點(diǎn)溫濕度并實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)的需求逐漸增多,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也日益成熟,使利用局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大范圍多點(diǎn)同時(shí)測量并實(shí)時(shí)處理和保存數(shù)據(jù)成為可能,也出現(xiàn)了一些應(yīng)用5“。因此,在本電子溫濕度測量儀的設(shè)計(jì)上,嘗試應(yīng)用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)功能。本系統(tǒng)中,由管理計(jì)算機(jī)經(jīng)局域網(wǎng)管理多個(gè)測量儀系統(tǒng),每個(gè)測量儀系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)經(jīng)RS一485總線管理兩個(gè)PIC單片機(jī),每個(gè)單片機(jī)分別同時(shí)測量四路溫度、四路濕度數(shù)據(jù),組成三級(jí)分布式溫濕度監(jiān)

19、控、測量網(wǎng)絡(luò)。檢測到的數(shù)據(jù)可以由單片機(jī)自動(dòng)記錄并保存下來,經(jīng)過RS一485通訊端口傳遞計(jì)算機(jī),進(jìn)而送至管理計(jì)算機(jī),實(shí)現(xiàn)對較大范圍內(nèi)多點(diǎn)現(xiàn)場溫度、相對濕度的統(tǒng)一管理、監(jiān)控和測量。由于局域網(wǎng)技術(shù)和多路溫濕度測量技術(shù)已在前面介紹過,在此僅介紹單片機(jī)與測量儀系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)之間的通訊技術(shù)。RS一485是使用廣泛的雙向、平衡傳輸線標(biāo)準(zhǔn),具有傳輸距離遠(yuǎn)、速率快等優(yōu)點(diǎn)。在多系統(tǒng)互聯(lián)時(shí),可以組建可靠性高、成本低、分布范圍大的總線網(wǎng)絡(luò)。接口芯片采用差分總線收發(fā)器SN75LBCl84P,使用半雙工通信方式,與單片機(jī)接口電路見圖2和圖3。這種芯片的傳輸控制比較簡單,RE為接收控制端,DE為發(fā)送控制端。用PIC單片機(jī)的一

20、個(gè)輸出位與兩個(gè)控制端相連,平時(shí)置為低,使控制器端口處于偵聽狀態(tài),當(dāng)要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)使其為高?？刂朴?jì)算機(jī)(主機(jī)與PIc單片機(jī)實(shí)行嚴(yán)格的廣播式的主從通信方式。單片機(jī)不主動(dòng)發(fā)送命令或數(shù)據(jù),一切都由主機(jī)控制。每個(gè)單片機(jī)都有一個(gè)地址,主機(jī)通過RS一485網(wǎng)絡(luò)廣播自己所要求的單片機(jī)地址,所有單片機(jī)都收聽廣播,記下這個(gè)地址。單片機(jī)把該地址與自己的地址進(jìn)行比較,地址相同的單片機(jī)被選中,其余的皆為未選中,暫時(shí)從網(wǎng)絡(luò)上隔離。網(wǎng)絡(luò)上只有主機(jī)與被選中的單片機(jī),按照主從雙機(jī)通信方式進(jìn)行通信。5結(jié)束語本溫濕度測量儀系統(tǒng)以計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為核心,配之以單片機(jī)、智能數(shù)字傳感器及放大電路,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化、高精度、多路溫濕度測量,

21、滿足了特殊場地、實(shí)驗(yàn)室條件下多個(gè)測量點(diǎn)使用的要求。其中,用軟件實(shí)現(xiàn)溫濕度測量中的自動(dòng)校準(zhǔn)和非線性數(shù)字補(bǔ)償,很好地解決了普通模擬系統(tǒng)產(chǎn)生零點(diǎn)漂移和分辨率低的問題。該測量儀同時(shí)具有自動(dòng)報(bào)警、長期記錄測量數(shù)據(jù)、自動(dòng)打印輸出、多路檢測、與計(jì)算機(jī)聯(lián)接傳輸數(shù)據(jù)和組網(wǎng)應(yīng)用等功能,極大地提高了使用的方便程度。這對于提高電子溫濕度測量儀的研制技術(shù)水平將產(chǎn)生積極作用,對滿足日益增長的網(wǎng)絡(luò)化溫濕度測量需求和普及應(yīng)用具有重要意義。參考文獻(xiàn):1武鋒.PIc系列單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用技術(shù)M.北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1998.2沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2004.3Datasheet fo

22、r Dsl8820EB/0L..MAXIM,2002.4Datasheet for HIH一3602CEB/OL.http:/www.honey.Honeywell,2002.5鄭明惠.溫室環(huán)境數(shù)字化監(jiān)測儀表的設(shè)計(jì)與研制J.計(jì)算機(jī)測量與控制,2005,13(12:14361439.6劉建華,陳東陽,等.多點(diǎn)測濕系統(tǒng)J.電子測量技術(shù),2005(2:5052.中.華測控網(wǎng)CnlnamCa.COm萬方數(shù)據(jù) 可組網(wǎng)電子溫濕度測量儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)作者:李健, 張移山, 華慶祥, Li Jian, Zhang Yishan, Hua Qingxiang作者單位:北京

23、航空工程技術(shù)研究中心,北京,100076刊名: 計(jì)算機(jī)測量與控制英文刊名:COMPUTER MEASUREMENT & CONTROL年,卷(期:2007,15(3引用次數(shù):1次參考文獻(xiàn)(6條1.武鋒PIC系列單片機(jī)的開發(fā)應(yīng)用技術(shù) 19982.沙占友集成化智能傳感器原理與應(yīng)用 20043.Datasheet for DS18820 20024.Datasheet for HIH-3602C 20025.鄭明惠溫室環(huán)境數(shù)字化監(jiān)測儀表的設(shè)計(jì)與研制期刊論文-計(jì)算機(jī)測量與控制 2005(126.劉建華.陳東陽.鄧小燕.萬京多點(diǎn)測濕系統(tǒng)期刊論文-電子測量技術(shù) 2005(2相似文獻(xiàn)(10條1.期刊

24、論文王瑜.WANG Yu基于C8051F020單片機(jī)的多路壓力測量儀-國外電子元器件2008,16(11介紹了一種基于C8051F020單片機(jī)的多路壓力測量儀.該測量儀選用電阻應(yīng)變式壓力傳感器采集壓力信號(hào),并經(jīng)放大電路處理后送入C8051F020單片機(jī),再由C8051F020單片機(jī)內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的壓力信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化,然后分別對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示.該測量儀能測量6路壓力信號(hào),并且各測量點(diǎn)都能單獨(dú)檢測和設(shè)置.由于采用了C8051F020單片機(jī),簡化了硬件電路,增強(qiáng)了抗干擾能力,使得測量儀具有測量精度高,沖擊小等特點(diǎn).2.學(xué)位論文溫建澎基于CPLD和AVR單片機(jī)的高精度ESR測量儀的研

25、究2007血紅細(xì)胞沉降率是醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的醫(yī)學(xué)檢測工具,用來檢測產(chǎn)生各種炎癥的疾病。魏氏法是自1924年開始應(yīng)用的傳統(tǒng)測量方法,使用大量血液以及長達(dá)一小時(shí)的測量時(shí)間。本文在對傳統(tǒng)血紅細(xì)胞沉降率測量方法深入研究的基礎(chǔ)上,提出新的快速血沉測量方法,并研究設(shè)計(jì)了光機(jī)電相結(jié)合的高精度血紅細(xì)胞沉降率測量儀。 血紅細(xì)胞沉降率測量儀的主要研究內(nèi)容包括硬件和軟件兩大部分。硬件電路是測量系統(tǒng)的核心,主要包括:基于CPLD和AVR單片機(jī)的電動(dòng)機(jī)控制與驅(qū)動(dòng)單元、電動(dòng)機(jī)速度檢測單元、溫度檢測單元、液晶顯示單元、串口通訊單元、打印機(jī)單元以及電源轉(zhuǎn)換單元等;軟件部分主要包括:CPLD的PWM信號(hào)產(chǎn)生模塊、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速檢測

26、與控制模塊、AVR單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的外圍電路控制模塊、數(shù)據(jù)采集處理模塊、LCD液晶顯示模塊、串口通訊以及打印等功能模塊。 本文研究的血紅細(xì)胞沉降率測量儀與傳統(tǒng)血紅細(xì)胞沉降率測量儀相比較,具有以下創(chuàng)新點(diǎn): 1提出新的快速血紅細(xì)胞沉降率測量方法,提高了血紅細(xì)胞沉降率的測量速度; 2采用CPLD和AVR單片機(jī)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的高精度、高穩(wěn)定性控制,從而提高了血紅細(xì)胞沉降率的測量精度; 3在醫(yī)療設(shè)備中應(yīng)用紅外測量技術(shù)。 最后對設(shè)計(jì)制作的血紅細(xì)胞沉降率測量儀進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,分析了誤差來源以及改進(jìn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的ESR測量儀的測量精度高,穩(wěn)定性好,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。3.期刊論文趙玉剛.周維芳基于A

27、T89S51單片機(jī)的光柵智能測量儀的設(shè)計(jì)-科技信息(學(xué)術(shù)版2007(32本文介紹了用AT89S51單片機(jī)和光柵傳感器設(shè)計(jì)一種智能測量儀.利用光柵傳感器把位移轉(zhuǎn)換成電脈沖的特點(diǎn),同時(shí)利用AT89S51單片機(jī)的低功耗、高性能和高集成度的優(yōu)點(diǎn),闡述了該測量儀的測量原理、方案實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì).主要用于與光柵尺配套進(jìn)行位移測量.4.期刊論文李昊基于80C196KB單片機(jī)的溫度測量儀設(shè)計(jì)-中國儀器儀表2006(10本文研究設(shè)計(jì)了一種基于MCS-80C196KB單片機(jī)的溫度測量儀.該測量儀采用LM234電流源型集成溫度傳感器作為溫度檢測器件,并采用LM331V-F轉(zhuǎn)換器完成A/D轉(zhuǎn)換任務(wù),采用MCS-80C1

28、96KB單片機(jī)的高速輸入口HIS.0作為脈沖輸入端口,并配有簡單的鍵盤、存儲(chǔ)和顯示等電路.可以實(shí)現(xiàn)對溫度的實(shí)時(shí)測量顯示、3天內(nèi)任意時(shí)段溫度的存儲(chǔ)與顯示,還可以實(shí)現(xiàn)3天內(nèi)平均溫度的測量與顯示.可用于實(shí)現(xiàn)較長時(shí)間測量、監(jiān)視溫度的場合.5.會(huì)議論文高薇智能型單片機(jī)轉(zhuǎn)速測量儀的研究2006介紹一種采用AT89 C52作控制芯片,制作的單片機(jī)轉(zhuǎn)速測量儀.目的是實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速及向序的測量.本設(shè)計(jì)以AT89單片機(jī)為核心,配以傳感器、輸入電路、顯示電路等構(gòu)成性能價(jià)格比較高的轉(zhuǎn)數(shù)測量儀.軟件以ASM51匯編語言編寫,采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.會(huì)議論文唐耀庚基于單片機(jī)的射線礦漿濃度測量儀研制2003介紹了礦漿濃度測量儀

29、的原理和方法,該測量儀由射線源、核輻射探測器、單片機(jī)和有關(guān)電路組成.射線源和核輻射探測器組成信號(hào)傳感器,單片機(jī)和有關(guān)電路組成信號(hào)測量單元,分析了電路功能、測量算法和程序流程,給出了應(yīng)用結(jié)果.7.期刊論文蘇世棟利用單片機(jī)改進(jìn)重力加速度測量儀-運(yùn)城學(xué)院學(xué)報(bào)2006,24(5重力加速度通常使用重力加速度測量儀進(jìn)行測量,其測量過程是通過兩個(gè)光電門檢測物體的下降時(shí)刻,由數(shù)字毫秒計(jì)顯示物體所經(jīng)歷的時(shí)間,最后通過繁瑣的手工計(jì)算求得,主要缺點(diǎn)是效率較低且不可避免粗大誤差的影響.為了提高實(shí)驗(yàn)效率以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度,我們對傳統(tǒng)重力加速度測量儀進(jìn)行了改進(jìn),主要是利用單片機(jī)對原實(shí)驗(yàn)的光電信號(hào)進(jìn)行檢測,完成較精確的計(jì)

30、時(shí)、計(jì)算、存儲(chǔ)、顯示以及數(shù)據(jù)處理等一系列工作,極大的改善了實(shí)驗(yàn)環(huán)境、豐富了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及提高了實(shí)驗(yàn)效率.由于省去了原實(shí)驗(yàn)中的數(shù)字毫秒計(jì),相比之下還可進(jìn)一步降低實(shí)驗(yàn)裝置的成本.8.期刊論文張雙獅基于ATmega8單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)測量儀設(shè)計(jì)-濮陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)2009,22(1本文對ATmega8單片機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡明的介紹,并給出了基于ATmega8單片機(jī)的數(shù)字信號(hào)測量儀的硬件軟件設(shè)計(jì)方法.9.學(xué)位論文游薦波基于C8051F021單片機(jī)的脈搏血氧飽和度測量儀的研制2008隨著改革開放的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,人民生活水平逐漸提高,各類心腦血管疾病也呈高發(fā)趨勢;同時(shí),軍事領(lǐng)域里的復(fù)雜電磁環(huán)境下戰(zhàn)場救護(hù)及高海拔缺氧地區(qū)部隊(duì)人員體征信號(hào)監(jiān)測也是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的課題;解決這些問題涉及到的一個(gè)重要測量參數(shù)是肌體的血氧飽和度。傳統(tǒng)的測量方法會(huì)產(chǎn)生創(chuàng)傷而且不能進(jìn)行連續(xù)實(shí)時(shí)的測量。光電檢測技術(shù)的發(fā)展可彌補(bǔ)這一不足,基于光電轉(zhuǎn)換原理的血氧飽和度測量方法日漸得到研究人員的廣泛關(guān)注。本文闡述了基于C8051F021單片機(jī)的脈搏血氧飽和度測量儀的總體設(shè)計(jì)思路、相應(yīng)軟硬件的設(shè)計(jì)方法及調(diào)試過程。 本課題主要完成了以下工作: 1.硬件電路設(shè)計(jì)根據(jù)脈搏血氧飽和度測量儀的測量原理,設(shè)計(jì)了以C8051F021單片機(jī)為核心的脈搏血氧飽和