HR202L HR31濕敏電阻使用電路和單片機例程等資料下載

ID:272776 · 發表于 2018-5-2 18:43

傳感器資料，新手，求照顧
一、產品概述
HR202L 濕敏電阻器是采用有機高分子材料的一種新型濕度敏感元件，具有感濕范圍寬，響應迅速，抗污染能力強，無需加熱清洗及長期使用性能穩定可靠等諸多特點。

三、應用范圍
用于溫濕度顯示計、溫濕度禮品表、大氣環境監測、工業過程控制、農業、測量儀表等應用領域。

四、產品亮點
外型小巧美觀、長期穩定性好、溫濕度測量范圍寬、高低溫濕度測量精確。

五、電路圖

濕敏電阻測試31K1004

RC測濕
注：Rs 為標準電阻 RH 為濕敏電阻
檢測原理：
      RC 測濕的實現方法是利用電阻 R 給電容 C 充放電時間來測量濕度的（此處的濕度感
      測器為濕敏電阻）。
      用不同的電阻給電容充放電時間不一樣，對 RC測量濕度的精度與電阻 R 和電容 C的
      選取有關。我們通常是選用一個標準電阻（隨濕度變化其阻值變化很小，可忽略不計，通
      常為高精度的金屬膜電阻)它的阻值 Rs 與濕度感測器在標準大氣壓下、25℃時的阻值相
      同。當濕度發生變化時，濕敏電阻的阻值 RH發生變化，那麼濕敏電阻 RH 給電容C的充放
      電時間也發生變化。而標準電阻 Rs給電容 C 的充放電時間則基本不發生變化。
      由RC充電原理我們知道，電阻 R 與電容 C 充電時間的關係可知
      TH=K*RH*C    （1）
      Ts=K*Rs*C    （2）
      其中K 為常數
      由1,2可知充電時間的比例與 R 有關，而 C 無關。
      RH=(Rs*TH)/Ts
      當然，隨著環境濕度的變化電容 C 變化比較大，我們完成標準電阻和濕敏電阻對同一電
      容的充放電在很短的時間內，因而電容C 變化引起的誤差可以消除。為了提高精度，對電
      容 C 的選取也有關係，電容容量不能太小，也不能太大，與感測器的標稱值有關。

      這樣我們就計算出拉濕敏電阻阻值RH，通過濕阻特性查表就可以得到濕度值；當然也可以分段計算出濕度值。

硬件摘要：
      PD0、PD2和PD3是AVR單片機的3個I／O腳；
      RK為10k的精密電阻；
      RH為31K－精度為1％的濕敏電阻；
      R1為100Ω的普通電阻；
      C1為0.47μ的瓷介電容。
程序要點：
      先將 PD0、PD2，PD3都設為低電平高阻輸出，使C1放電至放完。
      將PD2、PD3設置為高阻輸入狀態，PD0設為高電平輸出，通過RK電阻對C1充電，單片機內部計時器清零并開計       時檢測PD3口狀態，當PD3口檢測為高電平時，即C1上的電壓達到單片機高電平輸入的門嵌電壓時，單片機       計時器記錄下從開始充電到PD3口轉變為高電平的時間T1即TS。
      將PD0、PD2，PD3都設為低電平高阻輸出，使C1放電至放完。
      再將PD0、PD3設置為輸入狀態，PD2設為高電平輸出，通過RH電阻對C1充電，單片機內部計時器清零并開始計       時，檢測PD3口狀態，當PD3口檢測為高電平時，單片機計時          器記錄下從開始充電到PD3口轉變為          高電平的時間T2即TH。

注意事項：
      從上面所述可以看出，該測濕電路的誤差來源于這幾個方面：單片機的定時器精度，RK電阻的精度，濕敏電          阻RH的精度，而與單片機的輸出電壓值、門嵌電壓值、電容精       度無關。因此，適當選取濕敏電阻       和精密電阻的精度，單片機的工作頻率夠高，就可以得到較好的測濕精度。
      當單片機選用4M工作頻率，RK、RH均為1％精度的電阻時，濕度誤差可以做到小于1℃。
      如果PD3具有外部上升沿中斷的功能，程序可以更簡單，效果更好。

單片機源程序如下:

/******************************************************************************
* Copyright (c) 2010,濕敏電阻測試
* All rights reserved.
*
* 文件名稱：R_TEST.C
* 文件標識：
* 摘要：系統程序。
*
* 當前版本：1.1
* 作者： OASONG
* 完成日期：待定
******************************************************************************/
//ICC-AVR application builder : 2010-04-00 22:43:30
// Target : M88
// Crystal: 8Mhz
//單片機資源分配 PD0-R標定電阻接口PD2-R濕敏電阻接口PD3檢測口PC2熱敏電阻接口 12864顯示
#include "Config.h"
//函數聲明
extern display_cuont1(unsigned int cuont );
extern display_cuont2(unsigned int cuont );
extern display_cuont3(long int cuont );
extern void init_lcd(void);
void get_temp_vule(void);
extern void display_cuont5(unsigned int cuont); //顯示濕敏電阻阻值
extern void display_cuont7(long int cuont); //顯示濕度值
//全局變量定義
unsigned char sreg,num1=0,num2=0,num3=0; //記數值益出次數
unsigned int HUMI_vule,temp_vule; //濕溫值
long int count_vule1,count_vule2,count_vule3; //存取RC充電計數值
long int R_Humideal_int,R_TEMP; //濕溫電阻阻值
/*****************************************
看門狗初始化
*****************************************/
void watchdog_init(void)
{
//WDR(); //this prevents a timout on enabling
WDTCSR = (1<<WDCE)|(1<<WDE);
WDTCSR = 0x28; //WATCHDOG ENABLED - dont forget to issue WDRs
}
/*****************************************
//延時子程序 1.010ms
*****************************************/
void DelaymS(long int dly) //延時子程序 1.010ms
{
unsigned char i;
for ( ; dly>0; dly--)
{
WDR();
for (i=0; i<(1050); i++); //1131
}
}
/*****************************************
延時為接近10us
*****************************************/
void Delay_10us(void)
{
unsigned char i;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;i--;
}
/*****************************************
//定時器1初始化
*****************************************/
void timer1_init(void)
{
CLI(); //全局中斷關
TCCR1B = 0x00; //stop
TCNT1= 0x0000; //set count初值
TCCR1A = 0x00; //普通模式
STOP_TIMES ; //停止記數
}
/*****************************************
讀TCNT1
輸入數據：從讀取記數值
輸出：無
作者：
修改時間：
*****************************************/
unsigned int read_TCNT1(void)
{
unsigned int i;
sreg=SREG; //保存中斷標志位
CLI(); //禁止中斷
i=TCNT1; //讀取記數值
//SEI(); //全局中斷
SREG=sreg; //恢復標志位
return i;
}
/*****************************************
//控制C放完電
*****************************************/
void fang_C()
{
D0_OUT; //D0低電平輸出
D0_CLR; //
D2_OUT; //D2低電平輸出
D2_CLR;
D3_OUT; //D3低電平輸出
D3_CLR;
C2_OUT; //D3低設置輸出
C2_CLR;
//while(D3_R); //判斷是否放完電
DelaymS(50); //時間控制電容放完電
}
/*****************************************
//控制10K標定電阻沖電記下充電時間T*count_vule1
*****************************************/
void chong_R1()
{
fang_C(); //電容釋電
D2_IN;
D2_CLR;
D3_IN; //D2 D3設置高阻輸入
D3_CLR;
C2_IN; //D3低設置輸出
C2_CLR;
D0_OUT;
D0_SET; //R1C開始充電
START_TIMES ; //馬上開始記數
loop1:if(TCNT1==65535)//防止記數溢出
{
TCNT1=0;
num1+=1;
}
while(!D3_R) goto loop1; //判斷電平是否置高
count_vule1=TCNT1;//讀取記數值
STOP_TIMES ; //停止記數
TCNT1=0; //記數值清0
fang_C(); //電容釋電
}
/*****************************************
//控制濕敏電阻R2C沖電記下充電時間T*count_vule2
*****************************************/
void chong_R2()
{
fang_C(); //電容釋電
D0_IN;
D0_CLR;
D3_IN; //D0 D3設置高阻輸入
D3_CLR;
C2_IN; //D3低設置輸出
C2_CLR;
D2_OUT;
D2_SET; //R2C開始充電
START_TIMES ; //馬上開始記數
loop2:if(TCNT1==65535)//防止記數溢出
{
TCNT1=0;
num2+=1;
}
while(!D3_R) goto loop2; //判斷電平是否置高
count_vule2=TCNT1;//讀取記數值
STOP_TIMES ; //停止記數
TCNT1=0; //記數值清0
fang_C(); //電容釋電
}
/*****************************************
//控制熱敏電阻R3C沖電記下充電時間T*count_vule3
*****************************************/
void chong_R3()
{
fang_C(); //電容釋電
D0_IN;
D0_CLR;
D3_IN; //D0 D3設置高阻輸入
D3_CLR;
C2_IN; //D3低設置輸出
C2_CLR;
D2_OUT;
D2_SET; //R2C開始充電
START_TIMES ; //馬上開始記數
loop3:if(TCNT1==65535)//防止記數溢出
{
TCNT1=0;
num3+=1;
}
while(!D3_R) goto loop3; //判斷電平是否置高
count_vule3=TCNT1;//讀取記數值
STOP_TIMES ; //停止記數
TCNT1=0; //記數值清0
fang_C(); //電容釋電
}
/*****************************************
//濕敏電阻采集數據返回濕敏阻值R_Humideal_int
*****************************************/
void dataHM_colleck()
{
chong_R1(); //標定電阻充電
chong_R2(); //濕敏電阻充電
R_Humideal_int=10000*(count_vule2+(65535*num2))/(count_vule1+(65535*num1)); //得到電阻整數位小數位忽略
num2=0;
num1=0; //溢出次數清0
}
/*****************************************
//熱敏電阻采集數據返回熱敏阻值 R_TEMP
*****************************************/
void dataTM_colleck()
{
chong_R1(); //標定電阻充電
chong_R3(); //濕敏電阻充電
R_TEMP=10000*(count_vule3+(65535*num3))/(count_vule1+(65535*num1));//得到電阻整數位小數位忽略
num3=0;
num1=0; //溢出次數清0
}
/*****************************************
//31K濕敏電阻獲取濕度值
*****************************************/
void get_31HUMI_vule()
{
//分段計算濕度值
if((R_Humideal_int/1000)>=2600) HUMI_vule=(146000-10*(R_Humideal_int/1000))*10/4800; //20-25
else if(1300<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<2600) HUMI_vule=(91000-10*(R_Humideal_int/1000))*10/2600; //25-30
else if(630<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<1300) HUMI_vule=(53200-10*(R_Humideal_int/1000))*10/1340; //30-35
else if(310<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<630) HUMI_vule=(28700-10*(R_Humideal_int/1000))*10/640; //35-40
else if(160<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<310) HUMI_vule=(15100-10*(R_Humideal_int/1000))*10/300; //40-45
else if(87<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<160) HUMI_vule=(8170-10*(R_Humideal_int/1000))*10/146; //45-50
else if(49<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<87) HUMI_vule=(4670-10*(R_Humideal_int/1000))*10/76; //50-55
else if(31<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<49) HUMI_vule=(2470-10*(R_Humideal_int/1000))*10/36; //55-60
else if(20<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<31) HUMI_vule=(1630-10*(R_Humideal_int/1000))*10/22; //60-65
else if(13<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<20) HUMI_vule=(1110-10*(R_Humideal_int/1000))*10/14; //65-70
else if(8<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<13) HUMI_vule=(7740-100*(R_Humideal_int/1000))*10/92;//70-75
else if(6<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<8) HUMI_vule=(4890-100*(R_Humideal_int/1000))*10/54;//75-80
//else if(5<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<6) HUMI_vule=(2010-100*(R_Humideal_int/1000))*10/18;//80-85
else if(0<=(R_Humideal_int/1000)&(R_Humideal_int/1000)<6) HUMI_vule=(388-10*(R_Humideal_int/1000))*10/4;//85-90
//溫度補償0-60℃
if((0<=temp_vule)&(temp_vule<=25)) HUMI_vule= HUMI_vule+((25-temp_vule)*2); //小于25一度加0.2
if((25<temp_vule)&(temp_vule<=40)) HUMI_vule= HUMI_vule-((temp_vule-25)*2); //大于25一度減0.2
if(HUMI_vule>=999) HUMI_vule=999; //大于99
}
/*****************************************
//得到溫度數據temp_vule 0-60℃
*****************************************/
void get_temp_vule()
{
if(17960<=(R_TEMP)&(R_TEMP)<27280) temp_vule=(136400-5*(R_TEMP))/4660; //0-10
else if(12091<=(R_TEMP)&(R_TEMP)<17960) temp_vule=(238290-10*(R_TEMP))/5869; //10-20
else if(8312<=(R_TEMP)&(R_TEMP)<12091) temp_vule=(196490-10*(R_TEMP))/3779; //20-30
else if(5827<=(R_TEMP)&(R_TEMP)<8312) temp_vule=(157670-10*(R_TEMP))/2485; //30-40
else if(4161<=(R_TEMP)&(R_TEMP)<5827) temp_vule=(62455-5*(R_TEMP))/833; //40-50
else if(3020<=(R_TEMP)&(R_TEMP)<4161) temp_vule=(98660-10*(R_TEMP))/1141; //50-60
else temp_vule=0; //其它溫度不補償
}
/*****************************************
//系統初始化
*****************************************/
void system_init()
{
//電容放電
D0_OUT; //D0低電平輸出
D0_CLR; //
D2_OUT; //D2低電平輸出
D2_CLR;
D3_OUT; //D3低電平輸出
D3_CLR;
C2_OUT; //D3低設置輸出
C2_CLR;
timer1_init(); //定時器1初始化
}
/*****************************************
/*****************************************
//主函數
*****************************************/
void main()
{
watchdog_init(); //喂狗
init_lcd(); //顯示初始化
system_init();//系統初始化
while(1)
{
//調試濕度
dataHM_colleck(); //濕度數據采集
get_31HUMI_vule(); //轉化濕度值
dataTM_colleck(); //溫度數據采集
get_temp_vule(); //得到temp_vule
//display_cuont1(count_vule1+(65535*num1)); //顯示標定電阻記數值
//display_cuont2(count_vule2+(65535*num2)); //顯示濕敏電阻記數值
display_cuont5(R_Humideal_int); //顯示濕敏電阻阻值
display_cuont7(HUMI_vule); //顯示濕度值
DelaymS(8000); //顯示刷新數據時間控制
//溫度調試
//dataTM_colleck(); //溫度數據采集
//get_temp_vule(); //轉化溫度值
//display_cuont1(count_vule1+(65535*num1)); //顯示標定電阻記數值
//display_cuont2(count_vule3+(65535*num3)); //顯示熱敏電阻記數值
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………