过精确计算热敏电阻与低温漂电阻的比值通过公式T?1lnk1?BT2得出
对应温度T,其中
1为热敏电阻与低温漂电阻阻值相等时对应的温T2度T2的倒数,这种采集方法主要的误差来自于热敏电阻阻值的计算误差和热敏电阻自身原因造成的阻值与温度对应关系误差,因此只需标定好式中的参数确的温度值。
其次,在湿度模块中,由于数字接口温湿度变送器采用的湿度采集方法是通过计算电容式湿度传感器与TLC555芯片组成的振荡电路给出的频率来计算具体的湿度,计算公式如下:
Fmes(Hz) = F55(Hz)(1.1038-1.936810-3*RH+3.011410-6*RH2-3.440310-8*RH3)1,将之输入数字接口温湿度变送器可得出精T2在式中频率Fmes(Hz)为测得频率而F55(Hz)为基准的55%RH湿度条件下电容式湿度传感器与TLC555芯片组成的振荡电路给出的频率,由公式我们能计算出具体湿度。因此,只需标定好基准的55%RH湿度条件下电容式湿度传感器与TLC555芯片组成的振荡电路给出的频率
F55(Hz)便可。将测得频率Fmes(Hz)与该时刻的基准湿度值RH代入公式便
能标定好F55(Hz)即标定好湿度模块。
第3章 硬件电路设计
自动标定仪需要采集数字式温湿度变送器的数据与基准数据进行比较,再根据比较结果予以变送器补偿以完成标定。由于变送器
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直接传送数字信号的数据,所以自动标定仪的硬件电路只需要单片机的最小工作电路,设定好数据采集引脚和标定参数传送引脚便可。硬件电路结构框图如下图所示:
图3.1
3.1 单片机芯片介绍
(1)选用STC11L04E单片机的原因【4】
时钟:外部晶体或内部RC振荡器可选,在ISP下载编程用户程序时设臵加密性强,无法解密,采用宏晶最新第六代加密技术。 1/2/3/4/5/6/8/16/32/52/62K字节片内Flash程序存储器,擦写次数10万次以上。
1280/256字节片内RAM数据存储器超强抗干扰,超强抗静电,整机可轻松过2万伏静电测试。
芯片内EEPROM功能,擦写次数10万次以上速度快,1个时钟/机器周期,可用低频晶振,大幅降低EMI。
ISP / IAP,在系统可编程/在应用可编程,无需编程器/仿真器--出口欧美的有力保证。
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2个16位定时器,兼容普通8051的定时器T0/T1 输入/输出口多,最多有40个I/O,复位脚如当I/O口使用,可省去外部复位电路。 1个独立波特率发生器(故无需T2做波特率发生器),缺省是T1做波特率发生器超低功耗:
可编程时钟输出功能,T0在P3.4输出时钟,T1在P3.5输出时钟,BRT在P1.0输出时钟掉电模式:外部中断唤醒功耗 <0.1uA,支持下降沿/低电平和远程唤醒。
硬件看门狗(WDT)STC11xx系列增加了掉电唤醒专用定时器,启动掉电唤醒定时器。
全双工异步串行口(UART),兼容普通8051,可当2个串口使用(串口可在P3与P1之间任意切换)典型功耗<2uA。
先进的指令集结构,兼容普通8051指令集,有硬件乘法/除法指令适用于电池供电系统,如水表、气表、便携设备等。
通用I/O口(36/40个),复位后为: 准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口)空闲模式:
典型功耗 <1.3mA正常工作模式: 2mA - 7mA可设臵成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/高阻,开漏。 在系统可编程,无需编程器,无需仿真器,可远程升级每个I/O口驱动能力均可达到20mA,44/40管脚的IC建议整个芯片不要超过120mA,可送STC-ISP下载编程器,1万片/人/天20/18/16管脚的IC建议整个芯片不要超过60mA内部集成高可靠复位电路,复位脚设臵为I/O口使用时,复位脚可浮空。
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(2) STC11L04E主要性能:
高速:1个时钟/机器周期,增强型8051内核,速度比普通8051快8~12倍复位脚:烧录程序时如设臵为I/O口,可当I/O口使用或浮空。
宽电压:5.5~4.1V/3.7V,3.6V~2.4V/2.1V(STC11/10L系列)。 低功耗设计:空闲模式(可由任意一个中断唤醒)不用的I/O口:浮空即可。
低功耗设计:掉电模式(可由任意一个外部中断唤醒,可支持下降沿/低电平使用LQFP44封装时,最多有40个I/O口和远程唤醒,STC11xx系列还可通过内部专用掉电唤醒定时器唤醒)。
支持掉电唤醒的管脚:
INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4,T1/P3.5,RxD/P3.0(或RxD/P1.6)使用PDIP40封装时,最多有36个I/O口。
工作频率:0~35MHz,相当于普通8051:0~420MHz。 STC11L04E单片机所有I/O口均可由软件配臵成4种工作类型之一。4种类型分别为:准双向口(标准8051输出模式)、推挽输入(高阻)或开漏输出功能。每个口由2个控制寄存器中的相应位控制每个引脚工作类型。STC11L04E单片机上电复位后为准双向口(传统8051的I/O口)模式。2V以上时为高电平,0.8V以下时为低电平。 STC11L04E单片机管脚图如下:
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图3.2
3.2 自动标定仪工作电路
由于变送器直接传送数字信号的数据,所以自动标定仪的硬件电路只需要单片机的最小工作电路,设定好数据采集引脚和标定参数传送引脚便可。
图3.3
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