湿度传感器HS1101在智能家居控制系统中的应用
从特性曲线曲线图上我们可以看出，HSll01具有极好的线性输出。可以近似看成相对湿度值与电容值成比例。因此在测量过程中，采集电容值即可。
2测量电路
2．1湿度定义
湿度指的是相对湿度。用％RH表示。即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气在相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。
2．2测量原理
HSll00湿度传感器是一种基于电容原理的湿度传感器，相对湿度的变化和电容值呈线性规律。在自动测试系统中，电容值随着空气湿度的变化而变化，因此将电容值的变化转换成电压或频率的变化，才能进行有效地数据采集。用555集成电路组成振荡电路，HSl 100湿度传感器充当振荡电容，从而完成湿度到频率的转换。
2．3测量方法
HSll01湿敏传感器是采用侧面开放式封装，只有两个引脚，有线性电压输出和线性频率输出两种电路。在使用时，将2脚接地，这里选用频率输出电路。该传感器采用电容构成材料，不允许直流方式供电。所以我们使用555定时器电路组成单稳态电路。具体电路分析如下。
电源电压工作范围是UCC=+3．5～+12V。利用一片CMOS定时器TLC555．配上HSll01和电阻R2、R4构成单稳态电路，将相对湿度值变化转换成频率信号输出。输出频率范围是7351-6033Hz，所对应的相对湿度为0～100％。当RH=55％时，f=6660Hz。输出的频率信号可送至数字频率计或控制系统，经整理后送显示。R3为输出端的限流电阻，起保护作用。通电后．电源沿着Uc→R4→R2→C对HSl 101充电。经过t1时间后湿敏电容的压降Uc就被充电到TI~C555的高触发电平(Uh=0．67Ucc)，使内部比较器翻转，OUT的输出变成低电平。然后C开始放电，放电回路为C→R2→D→内部放电管地。经过t2时间后，Uc降到低触发电平(Ul=0．33Ucc)，内部比较器再次翻转，使OUT端的输出变成高电平。这样周而复始的进行充、放电，形成了振荡。充电、放电时间计算公式分别为：tl=C(R2+R4)ln2；t2=CR21n2；输出波形的频率(f)和占空比(D)的计算公式如下：f=1／T=1／(t1+t2)=1／C(2R2+R4)ln2；D=tl／T=t1／t1+t2=R2+R4／(2R2+R4)；通常取R4《R2，使D≈50％，输出接近于方波。例如，取人R2=567kQ，R4=49．9kΩ。
湿度传感器只是保证传感探头的精度，在实际使用中，综合精度除了与湿度传感器本身元件有关，还与外围电路的器件选择相关。为了与HSll01温度系数相匹配，Rl数值应取为1％精度，且最大温漂不超过100ppm(ppm：百万分之一，表示当温度变化1℃，所对应的电阻相对变化量)。为了保证达到6660Hz／55％,R2与555电路选取参照如下表：
当RH=55％、TA=+25℃时，典型输出方波频率与相对湿度的数据对照见表3。
2．4与微处理器IPC2132接口
LPC2132是一种支持实时仿真和跟踪的16／32位基于ARM7TDMI-S内核的CPU，并带有64KB嵌入的高速FLASH存储器。LPC2132的实时仿真和跟踪功能方便了代码调试，降低了开发成本。并且I／O口能够接受5V容限。整个湿度传感器由于采用频率输出电路，接口简单，可直接与LPC2132普通I／0对接，这里选用PO．6脚做为频率测量接口。
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