基于HS1101的语音湿度测量仪

湿度传感器HS11011引言湿度传感器是根据某种物质从其周围空气中吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，从而获得该物质的吸水量和周围空气的湿度。

湿度传感器分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。

空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，由于它具有灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。

但电阻对温度的敏感因而限制了器件在较大温度范围内的应用，因而电容湿度传感器越来越受到重视。

2 湿敏元件及变送器芯片特性目前，生产湿敏电容的主要厂家是法国Humirel 公司。

它生产的HS1101 测量范围是0%,100%RH，电容量由162PF 变到200PF，其误差不大于?2%RH;响应时间小于5S;湿度系数为0.34PF/?;年漂移量0.5%RH/年，长期稳定。

图1 为HS1101湿敏电容的湿度-电容响应曲线。

湿度变送器采用了美国 BB 公司生产的XTR105芯片，该变送器具有以下特点:a 工作范围宽;b 测量精度高;c 电路简单;d 可靠性好，使用寿命长;e 抗干扰能力强;f 工作温度范围宽(-40,+85?)3 湿度测量电路HS1101在电路中相当于一个电容器件，它的电容量随着所测空气湿度的增加而增大，为了能将电容的变化转换成电压的变化，我们设计了振荡电路、消除零点电容影响电路、整流电路、积分电路、电压—电流转换电路、放大电路等，其工作原理简图如图2 所示。

3.1 振荡电路振荡电路的作用是将电容的变化量转化为频率可变的方波。

由图3 可知，这是一个非对称多谐振荡器。

或非门G1 工作在电压传输特性的转折区，把它的输出电压直接连接到或非门G2 的输入端。

G2即可得到一个介于高低电平之间的静态偏置电压，从而使G2 的静态工作点也处于电压传输特性转折区上。

泉州师范学院毕业论文（设计）题目具有播报功能可用短信查询的温湿度测量仪物理和信息工程学院电子信息科学和技术专业07级学生姓名吴翠云学号070303034指导教师柯跃前职称副教授完成日期2011年4月教务处制具有播报功能可用短信查询的温湿度测量仪物理和信息工程学院电子信息科学和技术专业070303034 吴翠云指导教师柯跃前副教授[摘要]利用现有的GSM网络，以及语音芯片，对温湿度进行实时监测。

该系统能够通过传感器实时采集温湿度，并且可进行播报，同时用户可通过手机短信来获取温湿度的情况，以便用户采取防护措施。

本文介绍了系统的总体设计和各个功能模块以及系统原理。

[关键词] GSM;短信收发;数据采集；温湿度目录引言 ................................................................................................................ 错误！未定义书签。

1.总体设计方案 (2)1.1系统功能要求 (2)1.2 系统的组成 (2)2主要硬件部分介绍 (2)2.1温湿度采集部分 (2)2.1.1 温湿度传感器的设计和比较 (3)2.2传输模块 (4)2.2.1传输模块的比较和选择 (4)2.3CPU单片机部分STC89C52的介绍 (5)2.4 语音芯片的选择 (6)2.4.1语音芯片ISD1760介绍 (7)2.4.2ISD1760引脚介绍 (7)2.5 SIM卡 (8)2.6下载部分 (9)3系统调试 (9)3.1语音部分 (9)3.2传输模块GSM模块的程序设计 (10)3.3整体流程图 (11)4总结 ............................................................................................................. 错误！未定义书签。

湿度传感器HS11011引言湿度传感器是根据某种物质从其周围空气中吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，从而获得该物质的吸水量和周围空气的湿度。

湿度传感器分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片涂覆感湿材料形成感湿膜。

空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。

湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，由于它具有灵敏度高、产品互换性好、响应速度快、湿度的滞后量小、便于制造、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些。

但电阻对温度的敏感因而限制了器件在较大温度范围内的应用，因而电容湿度传感器越来越受到重视。

2 湿敏元件及变送器芯片特性目前，生产湿敏电容的主要厂家是法国Humirel 公司。

它生产的HS1101 测量范围是0%,100%RH，电容量由162PF 变到200PF，其误差不大于?2%RH;响应时间小于5S;湿度系数为0.34PF/?;年漂移量0.5%RH/年，长期稳定。

图1 为HS1101湿敏电容的湿度-电容响应曲线。

湿度变送器采用了美国 BB 公司生产的XTR105芯片，该变送器具有以下特点:a 工作范围宽;b 测量精度高;c 电路简单;d 可靠性好，使用寿命长;e 抗干扰能力强;f 工作温度范围宽(-40,+85?)3 湿度测量电路HS1101在电路中相当于一个电容器件，它的电容量随着所测空气湿度的增加而增大，为了能将电容的变化转换成电压的变化，我们设计了振荡电路、消除零点电容影响电路、整流电路、积分电路、电压—电流转换电路、放大电路等，其工作原理简图如图2 所示。

3.1 振荡电路振荡电路的作用是将电容的变化量转化为频率可变的方波。

由图3 可知，这是一个非对称多谐振荡器。

或非门G1 工作在电压传输特性的转折区，把它的输出电压直接连接到或非门G2 的输入端。

G2即可得到一个介于高低电平之间的静态偏置电压，从而使G2 的静态工作点也处于电压传输特性转折区上。

“空气温度湿度检测”方案可行性分析报告学校：xxx大学学院：xxx学院专业：xxx撰写人：摘要：介绍了一种基于湿敏电容HS1101、温度传感器DS18B20的空气温度湿度检测系统，对方案设计、元器件选型、硬件结构和软件设计等几部分内容进行了详细说明。

该系统能实现温度采集、显示、报警和报警限设置功能，可广泛应用于仓储、农业和运输等。

该系统具有良好的稳定性和精度，抗干扰能力强，易于扩展且实用。

关键词：HS1101；DS18B20；温度湿度检测；传感器；1.总述随着国民经济的迅速增长，温度湿度测控在生产生活中起着举足轻重的作用。

温度湿度检测装置应用范围广，其广泛应用于工厂车间、实验室、农业种植养殖以及人居环境的改善。

以蔬菜大棚为例，以蔬菜大棚代表的现代农业设施在现代化农业生产中发挥着巨大的作用。

大棚的温度和湿度参数直接关系到蔬菜和水果生长。

国外的温室设施已经发展到了比较完备的程度，并且形成了一定的标准。

而当今大多数对大棚的温度、湿度的检测和控制都采用人工管理，这样不可避免的有测控精度低、劳动强度大以及由于测控不及时的弊端，容易造成不可弥补的损失。

结果不但大大增加了成本，浪费了人力资源，而且很难达到预期的效果。

快捷高效的对温度湿度进行测控，使大棚内形成有利于蔬菜、水果生长的环境，是大棚蔬菜和水果早熟、优质、高效益的重要环节。

2.方案设计与选择在选择元器件方面，温度传感器选取DS18B20数字温度传感器，湿度传感器选取HS1101湿敏电容。

使用1602液晶显示屏分别显示温度值、湿度值。

附加键盘输入及报警装置。

DS18B20是美国Dallas公司推出的数字式温度传感器，它能够直接读出被测温度，并且可根据简单的编程实现9~12位的数值读数方式。

HS1101湿敏电容可以将空气中的湿度值转化为湿敏电容的电容值，电容随湿度的增大而增大，将该湿敏电容置于555振荡电路种，电容值的变化可以转化为与之成反比的电压频率信号的变化，这时就可以送入单片机。

关于湿度传感器HS1101的设计本课题的设计方案本课题所设计的系统有三个原则：1、操作维护方便，为了利于系统的推广，在设计时应该充分采用操作内置或简化的方法，以尽量减少对操作人员专用知识的要求，也便于进行维修。

2、可靠性，本系统所有的环节中，都应该有着可靠性的思想，从选用可靠性高的元器件；供电电源采用抗干扰措施；进行多向滤波等作为出发点。

3、性价比，本课题所设计的系统的核心是单片机，它本身有着多个优势，要使得系统能够广泛地应用，在充分考虑可靠性的同时，尽可能降低成本，提高系统的性价比。

本文将从以下几个方面展开工作：一是确定测湿电路的设计方案；二是进行单片机核心电路的设计；三是对单片机及通信接口进行简单的概述；四是对所有的工作进行总结。

本次课题的设计系统的示意图如图1-1。

图1-1：系统示意图湿度传感器HS1101是基于独特工艺设计的电容元件，这些相对湿度传感器可以大批量生产。

可以应用于办公室自动化，车厢内空气质量控制，家电，工业控制系统等。

它有以下几个显著的特点：1.全互换性，在标准环境下不需校正2.长时间饱和下快速脱湿3.可以自动化焊接，包括波峰或水浸4.高可靠性与长时间稳定性5.专利的固态聚合物结构6.可用于线性电压或频率输出回路7.快速反应时间HS1101的简单物照图如图2-1[5]。

图2-1：HS1101实物照相对湿度在0%～100%RH范围内；电容量由162pF变到200pF,其误差不大于 2%RH；响应时间小于5s；温度系统为0.04pF/℃。

可见其精度是较高的。

其湿度－电容响应曲线如图2-2：20 40 60 80 100相对湿度%图2-2：HS1101湿度－电容响应曲线HS1101的一些常用参数如表2-1：表2-1：HS1101常用参数a) 湿度测量电路HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。

涉及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时，常用两种方法:一是将HS1101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A/D 转换为数字信号;另一种是将HS1101置于555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，可直接被计算机所采集。

基于库温湿度的监测系统分析关键词：仓库；温湿度；监测系统一个准确度高、简单方便的温湿度测量仪既可以提高工作的效率，减少人力、物力的损耗，还可以减少温湿度的测量误差，提高测量结果的精度和水准。

所以，如果对于原来的温湿度测量系统使用较为准确的温湿度传感器，然后再经过单片机进行控制和计算，显示和报警，那么该监测系统的调控能力一定会有所增强，自动化水平也会有所提高。

传感器技术的进步与变革是实现自动化温湿度监控的重要技术支撑，也是温湿度监测系统的重要组成部分。

本次设计将以8031基本系统为核心，采用敏感度较高、可控性较好的单片机和温湿度传感器，充分利用a/d模拟数字转换芯片的良好性能，进行系统的设计。

该设计还包含了对于复位电路、温度检测、湿度检测、报警电路等硬件设计和软件设计。

一、硬件设计（一）信号采集1.温度传感器本次设计采用的是量度范围是-55℃～+150℃的ad590温度传感器，这种温度传感器的量程较大而且精度很高，它的误差仅为±0.3℃，与相同等级的温度传感器相比，ad590的优越性也是很显而易见的。

当被测温度一定的情况之下，ad590仅仅相当于一个恒流源，这时候如果将它连接在一个5～30v的直流电源和一个1kω的定值电阻之上的话，那么就会具有相应的1mv/k的电压信号产生。

鉴于该温度传感器的电压范围是44v正向电压和20v反向电压，所以该元件的损坏或是发生故障的概率也比较小，可靠性和安全性都较强，并且传播信号也比较强，传播距离也较远。

ad590作为一种电流型的温度传感器，因此它可以直接通过对电流值的测量就可以测量出想要得到的温度值。

一般情况下，我们通常采用j，k，l，m 等字母加在ad590的后面，进行温度传感器的种类和精度的确认和区分。

根据既定的电路设计图和计算结果分析，为了减少ad590使用过程中的增益偏差和电阻偏差，在使用中要根据实际情况对电路进行适时的调整，从而保证测量的高精度、高水准。

HS1101的基本应用原理1. 介绍HS1101是一种湿度传感器，能够用于测量周围环境的湿度。

它采用一种特殊的传感器结构，利用电容原理来测量湿度，并将其转化为电信号输出。

2. 原理HS1101的工作原理基于电容变化的测量。

它由两个电板组成，其中一个电板是由普通电子材料构成的，另一个电板则是由高分子材料（通常是聚酰亚胺）构成的。

这两个电板之间形成了一个电容，当周围环境的湿度改变时，高分子材料的含水量也会发生变化，从而导致电容的变化。

3. 工作原理详解当空气中的湿度上升时，高分子材料会吸收水分，导致之间的电容增加。

反之，当空气中的湿度降低时，高分子材料会释放水分，导致之间的电容减小。

因此，通过测量电容的变化，我们可以间接测量空气中的湿度。

4. 电路连接HS1101可以通过与微处理器或其他电子设备连接来实现湿度的测量。

一般情况下，它需要连接到一个模数转换器（ADC）或其他类型的电路，将电容变化转化为可测量的电压。

5. 注意事项在使用HS1101时，需要注意以下几个方面：•温度影响：HS1101的湿度测量结果可能会受到温度的影响。

因此，在进行湿度测量时，需要同时测量温度，并对结果进行校正。

•电源电压：HS1101通常需要与某种电源电压连接，以提供工作所需的电能。

因此，在使用HS1101时，需要确保供电电源的电压稳定，以保证准确的测量结果。

•电路保护：由于HS1101是一种比较敏感的传感器，其电路对静电和其他电磁干扰较为敏感。

因此，在使用过程中，需要注意对其进行适当的保护，以防止干扰影响测量结果。

6. 应用领域HS1101的基本应用领域包括但不限于以下几个方面：•气象观测：HS1101可以用于测量空气中的湿度，成为气象观测的重要工具之一。

•温湿度监测：HS1101可以与其他温度传感器结合使用，实现对环境中温湿度的同时监测。

•农业控制：HS1101可以应用于农业领域，用于监测土壤湿度，以便控制灌溉水量。

•家居自动化：HS1101可以用于家居自动化系统中，实现湿度的监测和控制。

高分子湿敏电容传感器hs1101的原理及应用高分子湿敏电容传感器HS1101是一种能够测量环境湿度的电子器件。

它使用高分子材料制成，具有特殊的敏感性，可以测量空气中的
湿度并将其转化为电信号输出。

在许多应用场合中，HS1101传感器是
非常有用的，例如环境监测、工业控制和人体健康监测等。

HS1101传感器的原理基于吸附高分子材料所固有的特性。

当传感
器的感测元件接收到环境中的水分分子后，高分子材料开始吸收这些
水分分子并膨胀，导致感测元件变化，从而导致电容值发生变化，该
变化可被传感器测量并输出。

该传感器具有许多应用领域。

在环境监测领域中，HS1101传感器
可用于测量空气中的湿度，以确定空气中的水蒸气含量。

在医疗和健
康监测领域中，该传感器可用于监测患者呼吸时口腔和喉咙的湿度。

在工业控制领域中，则常用于监测工业生产过程中的相对湿度，以确
保产品质量。

使用该传感器时需要注意一些细节。

首先，传感器的敏感元件必
须被保持在合适的温度和湿度之下，以确保传感器的准确性和可靠性。

其次，传感器对电路干扰和噪声敏感，因此需要保证传感器电路的输
入端稳定。

最后，传感器需要定期校准，以保证传感器输出的准确性。

总之，高分子湿敏电容传感器HS1101是一款非常可靠和实用的传
感器。

它可以用于许多不同领域的应用，例如环境监测、工业控制和
医疗健康监测。

然而，在使用传感器时应注意细节和保持传感器的准确性，以确保其准确性和可靠性。

型号：HTF3223类型：温湿度传感器温度湿度传感器——频率输出湿度模块HTF3223：用HS1101做的频率输出湿度模块，适用于需要精确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头，可以非常节省成本的机械自动安装。

由于它是线性的频率输出湿度检测模块，因此可以直接与微处理器相接。

一、湿度传感器HTF3223简介用HS1101做的频率输出湿度模块，适用于需要精确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头，可以非常节省成本的机械自动安装。

由于它是线性的频率输出湿度检测模块，因此可以直接与微处理器相接。

二、湿度传感器HTF3223主要特性1、采用专利电容HS1101设计制造2、宽量程：10~95%RH，稳定，比例线性的频率输出3、精度±5%RH，工作温度范围–40~80℃4、可选的10KΩ+/-3% NTC温度传感器5、温度特性好6、高可靠性与长时间稳定性7、低成本三、湿度传感器HTF3223典型应用温湿度仪表家电行业OA设备HS1101:是基于独特工艺设计的电容元件，专利的固态聚合物结构;。

高精度2%；极好的线性输出；。

1--99%RH湿度量程；-40到100摄氏度的温度工作范围；。

响应时间5秒；湿度输出受温度影响极小；。

5VDC供电，0～20%RH典型输出1～1.6VDC。

精度：±2%RH（1～20%RH范围）。

相对于同类产品价格极低。

适合用于低湿及露点测量需要的场合，如干燥箱、电缆充气设备中干燥气体湿。

防腐蚀性气体；常温使用无需温度补偿；无需校准；。

电容与湿度变化0.34pf/%RH;典型值180pf@55%RH;长期稳定性及可靠性，年漂移量0.5%RH/年HS1101LF为宽温度工作范围：-60---140度且为环保型产品，符合欧美标准HTF3223:用HS1101做的频率输出湿度模块，适用于需要精确可靠检测湿度的OEM用户，有很小的易于安装的接头，可以非常节省成本的机械自动安装。