[實用新型]一種CPLD濕度檢測電路

有效

• 申請號: 201720111299.7
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN206440659U
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 侯薇
• 申請（專利權）人: 重慶電子工程職業學院
• 主分類號: G01N27/22
• 分類號: G01N27/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種濕度檢測電路，具體是一種利用HS1101的濕度傳感器實現濕度檢測的電路，屬于硬件電路設計技術領域。

背景技術

濕度檢測在各種工業領域均具有廣泛的應用需求，例如在倉儲領域，濕度參數必須得到準確采集以保證貨物避免受潮變質。在濕度檢測中濕度傳感器的應用是必不可少的。

HS1101濕度傳感器具有響應時間快、高可靠性和長期穩定性特點，不需要校準的特點。HS1101濕度傳感器在電路中等效于一個電容器C，其電容隨所測空氣的濕度增大而增大，在相對濕度為0％-100％RH的范圍內，電容的容量由160pF變化到200pF，其濕度檢測誤差不大于±2％RH，響應時間小于5s，溫度系數為0.04pF/℃。具體電路設計時通常將HS1101濕度傳感器置于555振蕩電路(一種定時器芯片)之中，其電容的變化將轉換為與之成反比的方波信號S，該信號的頻率被采集處理后經換算即可根據HS1101濕度傳感器等效電容與相對濕度之間的關系得出被測環境相對濕度。上述檢測過程可簡單總結為：環境相對濕度-HS1101濕度傳感器等效電容-555振蕩電路輸出信號頻率-計算出環境相對濕度。

具體關注到對上述方波信號S的頻率進行測量時，現有技術中往往存在兩種方案：(1)利用單片機進行頻率測量，單片機測量頻率往往依靠集成在芯片內部的定時計數器實現，依靠軟件設置的方式來控制單片機芯片內部的定時計數器實現計數測量，這種方式由于需要依靠軟件往往存在精度不高，穩定性不強，增加軟件設計難度等缺點。(2)利用單片機采集信號頻率然后上傳給計算機，由計算機來實現對具體的分段測量，顯然由于測量必須依賴上位機，這必然導致設備難以實現便攜式設計。

實用新型內容

針對現有技術存在的上述不足，本實用新型的目的是：怎樣提供一種測量不依賴軟件，測量精度高，測量穩定性高并且容易實現便攜式設計的CPLD濕度檢測電路。

為了實現上述目的，本實用新型采用了以下的技術方案。

一種CPLD濕度檢測電路，其特征在于：包括濕度傳感器，濕度采集模塊，單片機和CPLD控制器；

所述濕度傳感器為HS1101傳感器，所述濕度采集模塊為定時器芯片，所述定時器芯片具有閾值輸入端、觸發輸入端、放電端、復位端和輸出端；

所述定時器芯片的閾值輸入端和定時器芯片的觸發輸入端連接在一起構成濕度采集模塊的輸入端IN，所述定時器芯片的輸出端為濕度采集模塊的輸出端OUT；

濕度采集模塊的輸入端IN與HS1101傳感器的一端相連接，HS1101傳感器的另一端接地；

濕度采集模塊的輸入端IN還與第二充電電阻R2的一端相連接，第二充電電阻R2的另一端與定時器芯片的放電端相連接，定時器芯片的放電端通過第一充電電阻R1與電源VCC相連接；

所述CPLD控制器內部設置有數字頻率計模塊，所述數字頻率計模塊具有被測信號輸入端；

所述定時器芯片的輸出端與所述數字頻率計模塊的被測信號輸入端相連接；

所述單片機通過SPI串行通信接口與CPLD控制器實現電連接。

進一步的，所述單片機還與鍵盤輸入電路和LCD顯示屏相連接。

更進一步的，所述單片機通過串口與計算機相連接。

相比現有技術，本實用新型具有如下優點：

本實用新型中，通過純硬件的CPLD控制器內部設計的數字頻率計模塊實現對定時器芯片輸出信號的頻率測量，頻率的測量不再依靠軟件方式實現，并且由于CPLD控制器本身內部包含強大的數字邏輯資源以及其靈活的設計方式，使得CPLD控制器內部設計的數字頻率計模塊可以具有很高的測量靈活性和測量精確性，因此本實用新型與現有技術中通過單片機實現測量的方式相比具有不依賴軟件、測量精度高以及穩定性強的優點。

附圖說明

圖1為本實用新型的電路結構圖；

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型一種CPLD濕度檢測電路，包括濕度傳感器，濕度采集模塊，單片機和CPLD控制器；

濕度傳感器為HS1101傳感器，HS1101濕度傳感器在電路中等效于一個電容器C，其電容隨所測空氣的濕度增大而增大，它是2腳封裝，靠器件側面來接觸空氣。

濕度采集模塊為定時器芯片(可以采用最為常見的NE555型電路)，定時器芯片通常具有閾值輸入端、觸發輸入端、放電端、復位端和輸出端，當然還具有電源端，地端和電壓控制端；