（3-3）
当温度变化1℃，PT100阻值近似变化0.39。
3.3.2放大电路设计
热敏电阻测温是利用金属导体的电阻值随温度的变化而成正相关变化这一特性来进行温度测量的。通常将热电阻放在电桥的桥臂上，当温度变化时，热电阻两端的电压信号会被送到仪器放大器LM741的输入端，经过仪器放大器放大后，将放大的信号输送给A/D转换芯片，从而把热敏电阻的阻值转换成单片机接收
的数字量。其放大电路原理图如下图3-4所示。
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图3-4信号采集与放大电路
在模拟信号放大这块，我们使用了低价格、高精度的仪器放大器LM741，它运用方便，便于人为计算，也可以通过外接电阻，更加方便的进行各种增益（1-1000）
的调整{3}。其增益计算公式为：
(3-4) 温度值计算过程： 由于A/D检测到的模拟电压值
（3-5）
通过上述计算得到的值，可利用3-6的计算公式求出温度：
(3-6) 其中，。
3.4测湿电路设计
本设计采用HS1101电容传感器来采集湿度信号。同时使用了NE555N时基芯
片。 3.4.1 HS1101
HS1101是一种不同于普通测湿器件，它具有特定的生产技术设计的电容器件，它具有其他类型的器件可以实现大批量生产，成本低，使用范围广，可使用于办
公室自动化，住宅内空气质量控制，工业控制系统等各个行业和地方。
它有以下几个显著的特点：
1.全互换性，在标准环境下不需再去进行繁琐的校正。
2.长时间潮湿环境下可以快速脱湿。 3.可以自动化焊接，如波峰或水浸。 4.具有很高的可靠性和长时间工作的稳定性。
5.具有专利的固态聚合物结构。
6.可使用于线性电压电路或者频率输出回路。
7.反应快速，耗时短。
HS1101的简单物照图如下图3-5所示。
HS1101实物照
HS1101传感器在相对湿度在0%～100%RH范围内；电容量由162pF变到200pF,其误差不会超出2%RH；响应时间不会超出5s；温度系统为0.04pF/℃。
可见其精度之较高。其湿度－电容响应曲线如下图3-6所示。
相对湿度百分比 HS1101湿度电容响应曲线 3.4.2测湿电路的选择
HS1101电容传感器，在电路构成中和电容元器件的功能是完全相同的，它的电容量大小会随着所测空气湿度的改变成正相关变化{4}。关于如何将电容的变化
量准确地转变为单片机易于接受的数字信号时，常用两种方法{5}: 方法一；将HS1101置于运放电路与阻容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A/D转换为数字信号{6};
方法二；将HS1101置于NE555N振荡电路中，将电容值的变化转为与之呈反
比的电压频率信号，在经过A\\D转换，可直接被单片机所采集。
3.4.3 NE555N时基电路
NE555N芯片是一个能产生精确定时钟脉冲的高稳度控制器，其输出驱动电流可达200mA.。在多谐振荡器工作方式时，其输出的脉冲占空比由两个外接电阻和一个外接电容所确定；当其在单稳态工作方式时，其延时时间由一个外接电阻和一个外接电容所确定，它可以延时数微秒甚至几个小时{7}。其工作电压范围
为：4.5V16V。NE55N框图结构如下图3-7所示。
NE555N框图结构图
NE555N引脚功能介绍如下表所示
表3-2
3.4.4 基于555振荡电路的湿度测量电路设计
由HS1101和NE555组成的采湿电路的电路设计原理图如图3-8所示。
测湿电路
NE555电路功能的简单概括为:
当6号引脚和2号引脚一起写入“1”时，3号引脚写出是“0”；当6号引脚和2号引脚一起写入“0”时，3号引脚写出是“1”；在NE555N电路时基电路中，NE555N就是因为这特点，才被选作多多稳态触发器输出频率信号。 当电源接通时,由于6和2端的输入为“0”,那么定时器3端输出为“1”又由于HS1101两端电压为0,故 通过R5和R1对HS1101充电，当HS1101电容电
压达到2/3时，输出由“1”变为“0”，
这个时候NE555N定时器的内部的放电BJT的基极电压为“1”,放电BJT导通,从而使电容HS1101 通过R1 和内部放电BJT 进行放电,当C1 两端电压降低到/3 时,定时器又翻转,使输出变为“1”,内部放电BJT 截止,VCC 又开始通过R2 和R3 对C1 充电,如此周而复始,形成振荡。其工作循环中的充电时间为=0.7(R2+R3)C1；放电时间为 = 0.7R3*C1； 输出脉冲占空比为q ＝(R2+R3)/(R2+2R3),为了使输出脉冲占空比接近50％,R2应远远小于R3。当外界湿度变化时,HS1101 两端电容值发生改变,从而改变定时电路的输出频率。因