滤波电路之后的放大电路，其作用是将滤波电路输出的信号放大到一定的程度，以便驱动负载。R6和C4串联构成校正网络用来对电路进行相位补偿。 单片机系统主要由A/D转换、输入或者中断系统组成，表明单片机既可采用中断方式读入A/D转换的结果，也可以采用查询方式，最后的结果数码管显示具体数值。
开始 否 相关寄存器初始 N=0? 是 设定计时器初值 读A/D取平均值 输入中断或开启 数据处理 启动A/D转换 是 有中断请求 数据修正 存储 否 N=N-1 数据输出 显示
3.3温度数据的采集与处理
3.3.1温度传感器DS18B20简介
Dallas半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持“一线
总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松组建传感器网络。新一代的“DS18B20”体积更小、更经济、更灵活。
1．适应电压范围更宽，电压范围：（3.0～5.5）V，在寄生电源式下可由数据线供电。
2．独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
3．DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
4．DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
5．测温范围（－55～＋125）℃，在（-10～+85）℃时精度为±0.5℃。 6．编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
7．9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
8．测量结果直接输出数字温度信号，以\一线总线\串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力。
9．负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
3.3.2温度测量电路
1. DS18B20的外形及管脚
DS18B20的外形及管脚排列如图3-2
DS18B20引脚定义：
图3-2 DS18B20的外形及管脚排列
(1)DQ为数字信号输入/输出端； (2)GND为电源地；
(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
2. DS18B20内部结构
DS18B20内部结构如图3-3。
图3-3 DS18B20内部结构
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如下：DQ为数字信号输入/输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
DS18B20依靠一个单线端口通讯。在单线端口条件下，必须先建立ROM操作协议，才能进行存储器和控制操作。因此，控制操作必须首先提供下面5个ROM操作指令之一：(1)读ROM；(2)匹配ROM；(3)搜索ROM；(4)跳过ROM；(5)报警搜索。这些指令操作作用在没有一个器件的64位光刻ROM序列号，可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件，同时，总线也可以知道总线上挂有多少什么样的设备。若指令成功地使DS18B20完成温度测量，数据存储在DS18B20的存储器。
3. DS18B20的工作原理
DS18B20的测温原理如图3-4所示，图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温
度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。
图3-4 DS18B20的测温原理图
3.4湿度数据的采集与处理
3.4.1湿度传感器HS1101简介
湿度传感器HS1101如下图所示
湿度传感器HS1101
HS1101的主要特性：
（1）全互换性在标准环境下不需要校正。 （2）长时间饱和下快速脱湿。 （3）高可靠性与长时间稳定性。
（4）专利的固态聚合物结构。 （5）可用于线性电压和频率输出。 （6）快速反映时间。 3.4.2湿度测量电路
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，常用的有两种处理方法：一是将该湿敏电容置于运放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、再经A/D转化变为数字信号；另一种是将湿敏电容置于555定时器或施密特触发器组成的振荡电路中，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。
本系统采用的是将HS1101接入555定时器组成的振荡电路中，输出一定频率的方波信号。这种方法具有结构简单，使用方便，因此被广泛应用，具体的测量电路如图3-6所示。
集成定时器NE555芯片一方面可以形成单稳态电路，另一方面可以形成多谐振荡电路。本文选用的是NE556芯片，它内部含有两个555定时器。其中R1，
R2，C1,C2和NE556组成多谐振荡器，外接电阻R1，R2与湿敏电容C1构成了对电容C1的充电回路，7端通过芯片内部的晶体管对地短路又构成了对C1的放电回路，并将引脚2,6端引入到片内比较器。该振荡电路两个暂稳态的交替过程如下：首先电源UCC通过R1，R2向C2充电，经t1充电时间后，UC2充至芯片内比较器