传感器湿度报警电路设计
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3种湿度传感器应用电路湿敏元件主要分为两大类:水分子亲和力型湿敏元件和非水分子亲和力型湿敏元件。
利用水分子有较大的偶极矩,易于附着并渗透入固体表面的特性制成的湿敏元件称为水分子亲和力型湿敏元件。
例如电阻式湿敏元件、电容式湿敏元件和毛发湿度计。
另一类非水分子亲和力型湿敏元件利用其与水分子接触产生的物理效应来测量湿度。
例如热敏电阻式湿度传感器和红外线吸收式湿度传感器等。
下面介绍3种常用的湿度传感器应用电路。
1 直读式湿度计的应用电路直读式湿度计电路如图1所示,其中RH为氯化锤湿敏电阻器,氯化锤是一种吸湿盐类,氯化锤湿敏电阻器是一种新型湿敏电阻器,属水分子亲和力型湿敏元件,它采用真空镀膜工艺在玻璃片上镀上一层梳状金电极,然后在电极上涂上一层由氯化锤和聚氯乙烯醇等配制的感湿膜。
由于聚氯乙烯醇是一种粘合性很强的多孔性物质,它与氯化锤结合后,水分子会很容易在感湿膜中吸附或释放,从而使湿敏电阻器的电阻值发生迅速的变化。
为了提高湿敏电阻器的抗污染能力,还在湿敏电阻表面涂敷一层多孔性保护膜。
对于一种配方的湿敏电阻,其测试湿度的范围相当狭窄。
要求湿度测量范围较大时,需要将多个湿敏电阻器组合使用,其测量范围才能达到20%~80%RH。
由VT1、VT2和T1等组成测湿电桥的电源,其振荡频率为250~1000Hz。
电桥的输出信号经变压器T2、C3耦合到VT3,经VT3放大后的信号由VD1~VD4桥式整流后输入微安表,指示出由于相对湿度的变化而引起电流的改变。
经标定并把湿度刻划在微安表表盘上,就成为一个简单而实用的直读式湿度计了。
图○12 电容型湿度传感器的应用电路电容型湿度传感器是用高分子材料的湿敏元件作为敏感元件,它利用有机高分子材料的吸湿性能与膨润性能制成的,属水分子亲和力型湿敏元件,吸湿后,介电常数发生明显变化的高分子电介质,可做成电容式湿敏元件。
常用的高分子材料是醋酸纤维素、尼龙和硝酸纤维素等。
高分子湿敏元件的薄膜做得极薄,一般约5000埃,使元件易于很快的吸湿与脱湿,减少了滞后误差,响应速度快。
温湿度传感器课程设计单元电路设计温湿度传感器是一种用于测量环境中温度和湿度的传感器。
在课程设计中,我们将设计一个基于电路的温湿度传感器。
在本课程设计中,我们将使用DHT11传感器模块来测量温度和湿度。
DHT11是一款低成本、易于使用的数字温湿度传感器,具有4个引脚的封装。
它通过一根单线串行数据线与主控设备通信,提供可靠的温度和湿度测量。
为了设计一个可靠的温湿度传感器电路,我们将使用以下元件和组件:1. DHT11传感器模块:用于测量温度和湿度,提供数值输出。
2. Arduino开发板:作为主控设备,用于接收传感器的数据并进行处理。
3.聚合器:用于整合传感器和主控设备之间的连接,并提供电源。
4.面包板:用于连接电子元件,方便原型搭建和调试。
5.连接线:用于连接各个元件。
该电路的设计可以分为以下几个步骤:1.连接DHT11传感器模块:将DHT11传感器模块插入面包板,并使用连接线将其与聚合器相连。
连接线的一端插入DHT11传感器模块的引脚孔中,另一端插入聚合器的相应引脚孔中。
确保连接的稳固和可靠。
2.连接Arduino开发板:使用连接线将Arduino开发板与聚合器相连。
将连接线的一端插入Arduino开发板的引脚孔中,将另一端插入聚合器的相应引脚孔中。
确保连接的稳固和可靠。
3.供电和调试:将电源线插入聚合器的电源接口中,并将另一端插入电源插座中。
通过调试电路,确保传感器模块和Arduino开发板的连接正常。
4.编程:使用Arduino编程软件,编写代码以读取DHT11传感器模块的数据。
代码将包括初始化传感器模块、读取温度和湿度数据、将数据传输至主控设备等功能。
5.测试和验证:完成上述步骤后,进行电路的测试和验证。
将传感器放置在不同的环境中,记录传感器读取到的温度和湿度数据,与实际情况进行对比,验证传感器的准确性和稳定性。
总结:通过本次课程设计,我们实现了基于电路的温湿度传感器的设计。
该设计利用DHT11传感器模块和Arduino开发板,实现了对环境温度和湿度的测量,同时通过编程将数据传输到主控设备。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
电容式湿度传感器的设计与研究概述湿度传感器是一种常见的传感器技术,用于测量空气中的水分含量。
电容式湿度传感器基于材料的湿度感应器,通过测量电容来确定环境中的湿度。
本文将重点探讨电容式湿度传感器的设计与研究。
一、传感器原理电容式湿度传感器的运作原理基于材料的电容量随湿度的变化而变化。
这种传感器包括一个湿度感应器和电路组件。
湿度感应器通常由一层湿度敏感的薄膜和两个电极组成。
当空气中的湿度改变时,湿度感应器中的湿度敏感薄膜吸收或释放水分,导致电容量的变化。
二、传感器设计1. 湿度感应器材料选择湿度感应器的材料选择对传感器性能至关重要。
常见的材料包括聚合物薄膜和陶瓷材料。
聚合物薄膜具有较高的吸湿性和较快的响应速度,但对温度和湿度的变化较敏感。
陶瓷材料则具有较好的稳定性和较低的温度依赖性。
2. 电极设计电极是传感器中连接湿度感应器和电路的关键部分。
电极的设计需要考虑电容变化的灵敏度和可靠性。
更多层的电极可以提高传感器的灵敏度,但也容易增加杂散电容。
因此,需要权衡灵敏度和杂散电容之间的关系来设计合适的电极。
3. 电路设计电路设计是电容式湿度传感器的关键环节。
电路的功能是测量湿度感应器中的电容变化并将其转化为可读的数字或模拟信号。
根据传感器的接口需求,可以选择使用模拟电路或数字电路。
三、传感器性能评估1. 精度传感器的精度是指传感器测量结果与实际值之间的差距。
精确的传感器可以提供准确的湿度测量。
而影响精度的因素包括温度、湿度、噪声等。
2. 响应时间响应时间是指传感器从湿度变化到达稳定状态所需的时间。
快速的响应时间对于快速变化的湿度环境是至关重要的。
3. 重复性和稳定性传感器的重复性和稳定性是指传感器在相同湿度条件下多次测量得到的结果之间的一致性。
传感器应具有良好的重复性和稳定性,以提高测量结果的可靠性。
四、应用领域电容式湿度传感器广泛应用于各个领域,如农业、气象、工业等。
在农业中,传感器可用于农作物生长环境的监测。
课题名称:无线温度、湿度报警器目录1.引言 (3)2.方案设计 (4)2.1 设计方案总概 (4)2.2 设计思路 (5)3.单元电路设计 (5)3.1 PT100的连接及其运放电路工作原理 (5)3.2 HS1101与555的连接及其工作原理 (8)3.3 比较器393芯片的管脚图及其工作原理 (10)3.4 利用二极管制作的或门 (13)3.5 利用继电器起到报警的作用 (14)4.总电路原理图 (16)5.安装和调试 (18)6.电子元件清单 (19)7.课程设计总结 (21)8.参考文献 (21)1.引言随着社会的不断进步和科学技术、经济的不断发展,人类不断研究,不断创新纪录,人们生活水平得到很大的提高,对生活环境的要求在不断的提高,因而对家庭的温度以及湿度做出了新的要求。
对于农业和副业的要求,温度和湿度的要求更是必不可少的,例如蔬菜大棚要求棚内温度和湿度必须是在恒定范围内的,不然就会导致植物生长不利;还有对于饲养动物的室内,温度和湿度也是有一定要求的,不然对动物的生长也会造成不利,本设计就是为了满足安防的需要而设计的电子报警系统。
这几年随着改革开放的不断深入以及我国经济的迅猛发展,人民的生活水平有了很大的提高。
许多疾病是因为我们平时的生活环境所造成的,例如冬天的时候,如果室内温度过低会导致感冒、发烧,而夏天如果温度过高的话会导致中暑等等。
湿度也一样,对于干燥和潮湿的人们的身体健康都是不利的。
因此,越来越多的家庭对生活环境十分关心。
目前,对搞农业和副业的厂商来说,更是起着不可忽视的作用。
该报警器适用于家庭,也适用于中小企业事业单位。
其特点是灵敏、可靠,一旦环境的温度湿度不符合要求,可以立即报警;该触摸式报警器设计时,应充分考虑温度和湿度范围这一问题,使得系统的功能有着良好的扩展性,可以针对不同的场合,对系统进行改进。
报警时可以发出声音,提醒主人及时改善温度和湿度。
本文通过对此例的研究制作,学习该报警器的工作原理和使用方法,根据此报警器可制作出用于不同范围的报警装置,并且学习电路图和电路板的设计和制作,了解各个元件的类别、工作原理和使用方法。
基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计土壤湿度对于植物的生长和发育起着至关重要的作用,因此准确地检测和监测土壤湿度是农业领域中的一个重要任务。
在这篇文章中,我将介绍一种基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计。
首先,我们需要了解湿度传感器的工作原理。
湿度传感器一般采用电容法或电阻法来测量湿度。
本设计中,我们将采用最常见的电阻法。
电路设计的关键在于如何将湿度传感器的输出转换为电压值。
为此,我们采用了一种简单有效的电压分压器电路。
电压分压器包含一个电阻和一个可变电阻。
可变电阻的阻值通过微调电位器来调整,以便校正和调整传感器的输出。
在电路中,我们还引入了一个运算放大器来增强信号,并将信号转化为可测量范围内的值。
运算放大器还消除了电路中的噪声和干扰,确保测量结果的准确性和稳定性。
除了湿度传感器和电压分压器,设计中还包括一个微处理器用于数据采集和处理。
微处理器接收电路输出的电压,并将其转换为相应的数字湿度值。
该数值可以通过串口或其他通信接口传输到计算机或其他控制设备上。
为了保证电路的稳定性和可靠性,我们还需要进行电源管理。
电源管理电路包括稳压器和滤波器,以确保电路能够正常工作并避免电源杂波对测量结果的干扰。
在实际应用中,除了电路设计,还需要考虑一些其他因素。
首先是传感器的安装位置和方式。
传感器应该放置在能够准确反映土壤湿度的位置,并且需要防水和防腐蚀处理。
其次是传感器的校准和维护。
传感器需要定期校准以确保准确性,并进行定期维护以延长使用寿命。
此外,为了进一步提高测量的准确性,我们还可以考虑引入其他传感器,例如温度传感器。
湿度和温度是密切相关的,通过同时测量湿度和温度,可以更好地了解土壤的状况。
总结起来,基于湿度传感器的土壤湿度检测电路设计需要考虑传感器的选择和安装位置,电路的设计和稳定性,以及电源管理和数据处理等因素。
通过合理的设计和良好的校准和维护,可以实现准确可靠的土壤湿度监测,为农业生产提供重要的数据支持。
摘要此次设计主要是通过使用AT89C51单片机和DHT11温湿度传感器来实现的检测系统。
此次设计主要是针对两个方面的设计:硬件电路方面的设计和系统软件方面的设计。
硬件电路是通过单片机、温湿度传感器、显示器、报警器和键盘等组合在一起的,系统显示器通过DHT11温湿度传感器和LCD1620字符型液晶模块构成。
本次设计使用的电路相对而言比较简单、工作状态比较稳定、并且具有相对较高的集成度和测量误差较小的特点。
另外,此设计方便使用者进行调试,具有一定的使用价值和实用价值。
使用者可以先设定自己想预订的数值,一旦检测实际的结果比预设的数值高时,蜂鸣器就会发出报警信号,测试电路主要将温湿度传感器检测的实际值和预先的设定数值进行比较、然后通过报警电路实现的。
软件方面主要由主程序、显示模块的程序、检测温湿度程序组成。
此次设计主要通过使用DHT11传感器和AT89C51单片机来实现。
DHT11温湿度传感器具有专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,使得产品有极高的稳定性和可靠性;它是主要由一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件构成的,它通过与一个高性能8位单片机相连接来工作;因而DHT11传感器具备抗干扰能力强、响应快、以及性价比很高的优点。
由于AT89C51单片机是一种高性能、低消耗CMOS8位单片机,因此在许多领域都使用它。
【关键词】温度测量湿度测量AT89C51 DHT11ABSTRACTThis design is mainly the detection system is realized by using AT89C51 MCU and DHT11 temperature and humidity sensor. This design is mainly aimed at two aspects of design: design and system design aspects of the hardware circuit.The hardware circuit is through the micro controller, temperature and humidity sensor, display, alarm and keyboard combination together, display system through DHT11 temperature and humidity sensor and the LCD1620 character LCD module. Characteristics of circuits using this design is relatively simple, the work of relatively stable state, and has a relatively high degree of integration and less measurement error. In addition, this design is convenient for a user to debug, has certain use value and practical value. The user can set you want to book value, once the actual testing results than numerical is preset, the buzzer will alarm signal, test circuit is mainly the actual temperature and humidity sensor detection and numerical preset values were compared, then through the alarm circuit realization. The software is composed of main program, display module of the program, the temperature and humidity testing program.The design is mainly through the use of DHT11 sensor and AT89C51 single chip to achieve. DHT11 temperature and humidity sensor has a special digital module acquisition technology and the temperature and humidity sensing technology, the product has high stability and reliability; it is mainly composed of a resistance type humidity sensitive element and a NTC temperature components, it is connected with a high performance 8 bit MCU to work; so this DHT11 sensor have strong anti-interference ability, fast response, and high cost performance.Since the AT89C51 is a high performance, low consumption CMOS8microcontroller, so use it in many areas.【Key words】Temperature measurement Humidity measurement AT89C51 DHT11前言现在在人类的生活中温度已成为非常重要的数据,人们的许多行业都离不开对温度的检测。
如何设计一个简单的温湿度传感器电路温湿度传感器是一种常见的电子元件,它用于测量环境中的温度和湿度。
设计一个简单的温湿度传感器电路需要考虑传感器的类型选择、电路连接和信号处理等方面。
本文将介绍一种基于数字输出的温湿度传感器电路设计方法。
1、传感器选择在设计温湿度传感器电路之前,首先要选择合适的温湿度传感器。
市场上常见的温湿度传感器有电容式传感器、电阻式传感器和数字传感器等。
针对本次设计,我们选择一款数字式温湿度传感器。
2、电路连接选定传感器后,需要将其与电路连接起来。
通常,传感器会提供电源引脚、数据引脚和地引脚。
根据传感器的规格书,确定其工作电压范围和信号电平要求。
在设计电路连接时,确保传感器的电源引脚与电源正确定向连接,数据引脚与微处理器或者模数转换器等设备相连。
3、信号处理在电路连接完成后,需要对传感器输出的信号进行处理。
对于数字式温湿度传感器,通常可以通过I2C或者SPI等接口与单片机或者其他微处理器进行通信。
在接收到传感器输出的数据后,可以通过算法进行温湿度值的计算和处理。
这些计算结果可以用于显示、存储和控制等应用。
4、电路优化完成基本的电路连接和信号处理后,可以对电路进行优化。
这包括电源的稳定性、传感器的位置选择以及布线等。
确保电源电压稳定、传感器位置合理以及信号线路畅通无阻可以提高电路的性能和精确度。
总结:通过以上步骤,我们可以设计一个简单的温湿度传感器电路。
选择合适的传感器,正确连接电路,进行信号处理和算法计算,并进行电路优化,可以获得准确可靠的温湿度测量结果。
在实际应用中,根据具体需要可以根据这个基础设计进行进一步完善和改进。
时间:2019 年 6 月 18日至2019 年 6 月 19 日课程编号: S08011课程名称:测试技术课程设计学生:周智雄学号: 20166297专业:电气工程及其自动化班级:方1610-1指导教师:华目录第1章设计目的 (1)第2章设计要求 (1)第3章硬件电路设计 (1)3.1 电路设计结构框图 (1)3.2 传感器选择 (2)3.3 信号处理电路 (3)3.4 总电路图 (5)第4章仿真与调试·····································错误!未定义书签。
第5章误差分析·······································错误!未定义书签。
第6章结论···········································错误!未定义书签。
参考文献···············································错误!未定义书签。
第1章设计目的这次课程设计,涉及的对象是湿度检测控制电路,既能检测尿布湿度又能对湿度起到一定控制作用,实现其自动湿度调控功能。
当婴儿尿布尿湿后,若不及时更换,婴儿易感染尿布湿疹等疾病,对婴儿健康不利。
所以将婴儿尿湿报警器放在婴儿尿布下面,当婴儿撒尿后,延时10s就能从喇叭传出音乐声,提醒妈妈快给婴儿换尿布。
利用湿度传感器设计一个尿湿报警器。
第2章设计要求(1)有湿度传感器与三极管组成开关电路。
(2)设计延时功能,当婴儿撒尿10s后才开始报警,避免惊吓婴儿。
(3)完成3000字设计报告。
(4) NE555定时器和阻容原件实现延时。
(5)采用直流电源12V。
第3章硬件电路设计3.1电路设计结构框图本次设计既能检测尿布湿度又能对湿度起到一定控制作用。
湿敏传感器是能感受外界湿度的变化,并通过器件材料的物理或化学性质变化,将环境湿度变换为电信号的装置。
利用湿敏传感器来实现对婴儿是否尿湿尿布的检测,实现对婴儿身体健康的保护。
此电路包括传感器检测电路,延时电路和报警电路。
如图3-1所示。
图3-1 电路设计结构框3.2传感器选择湿敏元件是最简单的湿度传感器。
湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。
湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜,当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时,元件的电阻率和电阻值都发生变化,利用这一特性即可测量湿度。
湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的,常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亚胺、酪酸醋酸纤维等。
当环境湿度发生改变时,湿敏电容的介电常数发生变化,使其电容量也发生变化,其电容变化量与相对湿度成正比。
电子式湿敏传感器的准确度可达2-3%RH,这比干湿球测湿精度高。
湿敏元件的线性度及抗污染性差,在检测环境湿度时,湿敏元件要长期暴露在待测环境中,很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。
这方面没有干湿球测湿方法好。
湿度传感器是非密封性的,为保护测量的准确度和稳定性,应尽量避免在酸性、碱性及含有机溶剂的气氛中使用。
也避免在粉尘较大的环境中使用。
为正确反映欲测空间的湿度,还应避免将传感器安放在离墙壁太近或空气不流通的死角处。
如果被测的房间太大,就应放置多个传感器。
而本次设计具体选用的是MS01湿敏电阻式传感器,是以硅粉为主体材料,参入少量金属氧化物烧结而成的。
MS01湿敏电阻式传感器的优点是体积小,寿命长,抗水性好,电阻围变化大,响应时间短因此便于推广应用,抗水性好。
婴儿尿湿报警器的基本原理是利用湿度进行控制的,平时湿敏传感器处于开路状态,而VT1属于NPN型三极管,因此集电极无电压输出,这里VT1相当于一个受湿度控制的电子开关,利用模拟婴儿尿湿尿布时的情况。
当婴儿尿湿尿布后,湿敏传感器被尿液短路,VT1导通,延时电路就开始计时工作,计时10s后,555定时器第3脚输出高电平,触发IC2进行数模转换,三极管VT2进行放大信号后,由喇叭发出音乐声音,提示监护人及时给婴儿换尿布,以达到保护婴儿身体健康的目的。
3.3 信号处理电路检测电路由12v直流电源,作开关使用的8550型号的三极管VT1,MS01型的湿敏传感器组成。
导线1、2、3分别与延时电路的左边的导线1、2、3相连。
VT1三极管是PNP型的,有三个引脚,分别是:基极,发射极,集电极;集电极-基极电压:Vcbo-40v;与8050(NPN)相对;所用材料为半导体硅;最大集电极电流为:0.5A;直流电增益为:10到60;功耗为:625mv;最大集电极发射电压(VCEO)为:25;频率为:150MHz。
检测电路如图3-2所示。
图3-2 检测电路延时电路由一个NE555定时集成电路IC1、一个100uF电容、一个100KΩ电阻和若干导线组成。
其中导线4、5、6与报警电路中导线4、5、6相连。
该延时电路在婴儿撒尿大约10s后才开始报警,其目的是让婴儿把尿撒完。
如果没有延时电路,婴儿一撒尿,报警器立即报警,这样会吓到婴儿,造成闭尿现象,会危害婴儿健康。
延时电路如图3-3所示。
图3-3 延时电路NE555定时器由3个阻值为5kΩ的电阻组成的分压器、两个电压比较器C1和C2、基本RS触发器、放电三极管TD和缓冲反相器G4组成。
虚线边沿标注的数字为管脚号。
其中1引脚为接地端;2引脚为低电平触发端。
由此输入低电平触发脉冲;3引脚为输出端。
输出高电压约低于电源电压1V—3V,输出电流可达200mA,因此可直接驱动继电器、发光二极管、指示灯等;4引脚为复位端。
输入负脉冲,或使其电压低于0.7V,可使NE555定时器直接复位;5引脚为电压控制端。
在此端外加电压可以改变比较器的参考电压,不用时经0.01uF 的电容接地,以防止引入干扰。
6引脚为高电平触发端。
由此输入高电平触发脉冲;7引脚为放电端。
NE555定时器输出低电平时,放电晶体管TD导通,外接电容元件通过TD放电;8引脚为电源端。
可在5V—18V围使用。
NE555定时器的部结构如图3-4所示。
图3-4 NE555定时器部结构图报警电路由数模转换器IC2、喇叭BL和9014三极管VT2组成,VT2三极管为NPN型,耐压值较大。
IC2有T端与S端,T端从555集成电路3引脚接收电信号,转换成声音信号后由S端输出模拟信号,经三极管VT2放大后,由喇叭输出。
导线4、5、6分别与延时电路的4、5、6导线相连。
报警电路如图3-5所示。
3.4 总电路图整个电路由三个电路单元所组成。
(1)由湿敏传感器MS01、VT18550、DC12V、开关S与若干导线组成的检测电路;图3-5 报警电路(2)由一个NE555定时集成电路IC1、一个100uF电容、一个100KΩ电阻和若干导线组成的延时电路;(3)由软封装音乐集成电路IC2、9014型三极管VT2、喇叭BL和若干导线组成的报警电路。
总电路原理如图3-6所示。
图3-6 总电路原理图第4章仿真与调试本次实验选用的是电阻式湿敏传感器。
电阻式湿度传感器是利用湿敏元件的电气特性,随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器,而湿敏传感器是由湿敏元件和转换电路等组成,能感受外界湿度变化,并通过器件材料的物理或化学性质变化,将环境湿度变换为电信号的装置。
在尿湿报警器仿真电路中,它是由检测电路、延时电路、报警电路组成。
电源电压采用12V的直流电压,用开关J1代替湿敏传感器,其闭合来模拟婴儿尿床后,湿敏传感器被短路的情况。
Q1(2N3906)为三极管;电阻R1、R2、R4起到了限流保护的作用,R3与电容C1组成阻容元件;LM555CN代替NE555定时器,实现延时;发光二极管LED1代替音乐集成电路,包括IC2和喇叭。
当音乐响起时,二极管发绿光。
XMM1是多功能数字电表,主要是为了观察J1接通后,检测三极管集电极是否有电压输出。
按图4-1所示连接电路,接通测试开关(模拟婴儿尿尿),待10s后,发光二极管点亮(模拟音乐报警)。
仿真电路如图4-1所示。
图4-1 仿真电路图第5章分析误差传感器放入测量位置的过程中产生的误差,传感器的存在所引起的误差,传感器本身特性所引起的误差,环境条件变化带来的误差中温度变化所产生的误差最为显著,所以在现实中误差必定存在且误差较大。
第6章结论婴儿尿湿报警器是利用湿敏传感器能感受外界湿度的变化,并通过器件材料的物理或化学性质变化,将环境湿度变换为电信号的功能,来实现对婴儿是否尿湿尿布的检测,以实现对婴儿身体健康的保护。
它的工作原理是:平时湿敏传感器处于开路状态,而VT1属于PNP 型三极管,因此集电极无电压输出,这里VT1相当于一个受湿度控制的电子开关。
当婴儿尿布尿湿后,湿敏传感器被尿液短路,通过尿液与电源正极相连,使J1导通,其集电极输出低电平,VT1则由截至转为导通,从而解除对C1的封锁,这时正电源就通过电阻R3向电容C1充电,因充电需要时间,所以R4的左端仍保持低电平。