Đồ án: Mạch đo và điều khiển ổn định nhiệt độ và độ ẩm cho môi trường, dùng cảm biến đo nhiệt độ DS18B20, đo độ ẩm HS1101

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM1.HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG1.1Giới thiệuĐể thực hiện phép đo nào đó của một đại lượng nào đó thì tùy thuộc vào đặc tính của đại lượng cần đo, điều kiện đó, cũng như độ chính xác theo yêu cầu của một phép đo mà ta có thể thực hiện đo bằng nhiều cách khác nhau trên cơ sở của các hệ thống đo lường khác nhau.Sơ đồ khối của một hệ thống đo lường tổng quát:Khối chuyển đổi: làm nhiệm vụ nhận trực tiếp các đại lượng vật lí đặc trưng cho đối tượng cần đo, biến đổi các đại lượng thành các đại lượng vật lí thống nhất (dòng điện hoặc điện áp) để thuận lợi cho việc tính toán.Mạch đo: có nhiệm vụ tính toán biến đổi tín hiệu nhận được từ bộ chuyển đổi sao cho phù hợp với yêu cầu thể hiện kết quả đo của bộ chỉ thị.Khối chỉ thị: làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện nhận được từ mạch đo để thể hiện kết quả đo.

 Trong ứng dụng hàng ngày, nhu cầu theo dõi nhiệt độ và độ ẩm ngày càng trở nên phổ biến và thiết thực và sử dụng trong: Sản xuất chế biến nông nghiệp Hiển thị và thực thi điều khiển (quạt gió, máy sấy, điều hòa, hay báo động) Datalog dữ liệu về môi trường tại một khu vực Theo dõi môi trường, chế độ làm việc của một số các dây chuyền, thiết bị có yêu cầu cao. Khái niệm về đo nhiệt độ và độ ẩm đã có từ rất lâu, trong tất cả các đại lượng vật lý thì nhiệt độ và độ ẩm được quan tâm nhiều nhất. Nhiệt độ và độ ẩm là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến tính chất của vật chất và môi trường sống. Trong công nghiệp sản xuất và trong lĩnh vực đo lường điều khiển, quá trình đo và xử lí nhiệt độ, độ ẩm giữ một vai trò quan trọng. Trong các thiết bị đó có các thiết bị đòi hỏi về cảm biến đo và điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm của không khí như điều hòa, chuống báo cháy, lò vi sóng… Do đó ta có thể thấy tầm quan trọng và tính thực tế của việc đo và điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong các thiết bị tự động hóa cũng như trong đời sống hàng ngày. Ở đồ án này, chúng em nhận được đề tài thiết kế “Mạch đo và điều khiển ổn định nhiệt độ và độ ẩm cho môi trường, dùng cảm biến đo nhiệt độ DS18B20, đo độ ẩm HS1101”. Đây cũng là một trong những đề tài rất sát với thực tế, mang tính ứng dụng thực tiễn rất cao. Điều đó càng tạo động lực và cảm hứng cho sinh viên tìm tòi và nghiên cứu. Trong đồ án chắc hẳn còn nhiều sai sót, chúng em rất mong nhận được sự chỉ bảo, hướng dẫn của các thầy cô cũng như sự đóng góp của các bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện hơn. Chúng em chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày … tháng …. năm 2013 Chuyển đổi Chỉ thịMạch đo  1. HỆ THỐNG ĐO LƯỜNG 1.1  !"#$ Để thực hiện phép đo nào đó của một đại lượng nào đó thì tùy thuộc vào đặc tính của đại lượng cần đo, điều kiện đó, cũng như độ chính xác theo yêu cầu của một phép đo mà ta có thể thực hiện đo bằng nhiều cách khác nhau trên cơ sở của các hệ thống đo lường khác nhau. Sơ đồ khối của một hệ thống đo lường tổng quát: Khối chuyển đổi: làm nhiệm vụ nhận trực tiếp các đại lượng vật lí đặc trưng cho đối tượng cần đo, biến đổi các đại lượng thành các đại lượng vật lí thống nhất (dòng điện hoặc điện áp) để thuận lợi cho việc tính toán. Mạch đo: có nhiệm vụ tính toán biến đổi tín hiệu nhận được từ bộ chuyển đổi sao cho phù hợp với yêu cầu thể hiện kết quả đo của bộ chỉ thị. Khối chỉ thị: làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu điện nhận được từ mạch đo để thể hiện kết quả đo. 1.2 #!"%&'()*+,&'-% 1.2.1  •  Đối tượng cần đo là đại lượng vật lí, dựa vào các đặc tính của đại lượng cần đo mà ta chọn một loại cảm biến phù hợp để biến đổi thong số đại lượng vật lí cần đo thành đại lượng điện, đưa vào mạch chế biến tín hiệu ( gồm: bộ cảm biến, hệ thống khuếch đại, xử lí tín hiệu). Bộ chuyển đổi tín hiệu ADC ( Analog Digital Converter) làm nhiệm vụ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và kết nối với vi xử lí. Bộ dồn kênh tương tự và bộ chuyển đổi ADC được dung chung cho tất cả các kênh. Dự liệu nhập vào vi xử lí sẽ có tín hiệu chọn đúng kênh cần xử lí để đưa vào bộ chuyển đổi ADC và đọc đũng giá trị đặc trưng của nó qua tính toán để có kết quả đại lượng cần đo. 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1 )&"#!(./0&'1"+2&'1"31!41567 2.1.1  Nguyên lý hoạt động: Điện trở của một số kim loại thay đổi theo nhiệt độ và dùa vào sự thay đổi điện trở đó người ta đo được nhiệt độ cần đo. Nhiệt điện trở dùng trong dụng cụ đo nhiệt độ làm việc với dòng phụ tải nhỏ để nhiệt năng sinh ra do dòng nhiệt điện trở nhỏ hơn so với nhiệt năng nhận được từ môi trường thí nghiệm. Yêu cầu cơ bản đối với vật liệu dùng làm chuyển đổi của nhiệt điện trở là có hệ số nhiệt độ lớn và ổn định, điện trở suất khá lớn… Trong công nghiệp nhiệt điện trở được chia thành nhiệt điện trở kim loại và nhiệt điện trở bán dẫn. 2.1.1.1  Quan hệ giữa nhiệt điện trở của nó và nhiệt độ là tuyến tính, tính lặp lại của quan hệ là rất cao nên thiết bị được cấu tạo đơn giản. Nhiệt điện trở kim loại thường có dạng dây kim loại hoặc màng mỏng kim loại có điện trở suất thay đổi theo nhiệt độ. Trong điện trở kim loại dược chia thành 2 loại: -Kim loại quý (Pt) -Kim loại thường (Cu, Ni…) Platin được chế tạo với độ tinh khiết cao, cho phép tăng độ chính xác của các đặc tính điện trở của nó, hơn nữa Platin còn trơ về mặt hoá học và ổn định tinh thể, cho phép hoạt động tốt trong dải nhiệt độ rộng. Ngoài ra nó lại còn có tính lặp rất cao, sai số ngẫu nhiên thấp ( dưới 0,01%), có độ sai khác 0.01 0 C… Niken có độ nhạy cao hơn so với Platin nhưng Niken có tính hoá học cao, dễ bị oxy hoá khi nhiệt độ tăng do vậy dải nhiệt độ làm việc của nó bị hạn chế ( dưới 250 0 C ). Tuy vậy nó lại có giá thành rẻ vẫn đáp ứng về mặt kỹ thuật cho nên cũng hay được sử dụng. Đồng cũng được sử dụng nhiều vì sự thay đổi nhiệt độ của đồng có độ tuyến tính cao, giống nh Niken thì hoạt tính hoá học của đồng lớn nên dải nhiệt độ làm việc của đông bị hạn chế ( dưới 180 0 C ). Để đạt được độ nhạy cao nhiệt điện trở phải lớn muốn vậy phải giảm tiết diện và tăng chiều dài dây. Để có độ bền cơ học tốt các nhiệt điện trở kim loại có trị số điện trở R vào khoảng 100Ω ở 0 0 C. Các nhiệt điện trở có trị số lớn thường dùng đo dải ở nhiệt độ thấp vì ở đó cho phép thu được độ nhạy cao. Để sử dụng cho mục đích công nghiệp các nhiệt điện trở có vỏ bọc tốt, chống được va chạm và rung mạnh… Đối với bạch kim thì giữa điện trở và nhiệt độ trong giới hạn từ 0 - 660 0 C được biểu diễn bằng biểu thức: Rt = Ro(1+At+Bt 2 ) Trong đó Ro là nhiệt độ ở 0 0 C Đối với bạch kim tinh khiết thì: A = 3,940.10 -3 / 0 C B = -5,6.10 -7 / 0 C Trong khoảngtừ -190 - 0 0 C thì quan hệ giữa điện trở của bạch kim với nhiệt độ có dạng: Rt = { 1+At+Bt 2 +C(t-100) 3 Trong đó C = -4,10.10 -12 / 0 C Đối với đồng ta có công thức: Rt = Ro(1+αt). Trong đó: Ro - điện trở ở nhiệt độ 0 0 C α - hệ số nhiệt độ đối với khoảng nhiệt độ bắt đầu từ 0 0 V bằng 4,3.10 -3 / 0 C. Trong khoảng nhiệt độ từ -50 0 C - 150 0 C. Loại này có thể dùng được trong các môi trường có độ kiềm và khí ăn mòn. Trong thực tế có loại nhiệt điện trở TCM-0879-01T3 bằng đồng công thức mô tả: Rt = 50(1+4,3.10 -3 T) (Ω). 2.1.1.2  Nhiệt điện trở bán dẫn được chế tạo từ hỗn hợp nhiều oxit kim loại khác nhau (ví dô nh: CuO, MnO…). Một số nhiệt điện trở bán dẫn đặc trưng bởi quan hệ: Rt = A.e B/T Trong đó A: Hằng số chất phụ thuộc vào tính chất vật lý của chất bấn dẫn, kích thước và hình dạng của vật. B: Hằng số chất phụ thuộc vào tính chất vật lý của chất bán dẫn. T: Nhiệt độ Kenvin của nhiệt điện trở. Nhược điểm của nhiệt điện trở bán dẫn là có hệ số phi tuyến giữa điện trở với nhiệt độ. Điều này gây khó khăn cho việc có thang đo tuyến tính và việc lầm lẫn giữa các nhiệt điện trở khi sản xuất hàng loạt. Nhiệt điện trở có thể dùng mạch đo bất kỳ để đo điện trở nhưng thông thường dùng mạch cầu không cân bằng, chỉ thị là Logomet từ điện hoặc cần tự động cân bằng, trong đó một nhánh là nhiệt điện trở khi sản xuất hàng loạt. Nếu dùng cầu 2 dây dụng cụ sẽ có sai sè do sù thay đổi nhiệt điện trở của đường dây khi nhiệt độ môi trường thay đổi.  !"# : Bộ cảm biến cặp nhiệt ngẫu là 1 mạch từ có 2 hay nhiều thanh dẫn điện gồm 2 dây dẫn A và B. Sebeck đã chứng minh rằng nếu mối hàn có nhiệt độ t và t 0 khác nhau thì trong mạch khép kín có một dòng điện chạy qua. Chiều của dòng điện này phụ thuộc vào nhiệt độ tương ứng của mối hàn nghĩa là t > t 0 thì dòng điện chạy theo hướng ngược lại. Nếu để hở một đầu thì sẽ xuất hiện một sức điện động nhiệt. Khi mối hàn có cùng nhiệt độ ( ví dụ bằng t 0 ) thì sức điện động tổng bằng: E AB = e AB (t 0 ) + e AB (t 0 ) = 0. Từ đó rút ra: e AB = e AB (t 0 ) Khi t 0 và t khác nhau thì sức điện động tổng bằng: E AB = e AB (t) – e+ AB (t 0 ) Phương trình trên là phương trình cơ bản của cặp nhiệt ngẫu ( sức điện động phụ thuộc vào hệ số nhiệt độ của mạch vòng t và t 0 ).Như vậy bằng cách đo sức điện động ta có thể tìm được nhiệt độ của đối tượng. Phương pháp này được sử dụng nhiều trong công nghiệp khi cần đo những nơi có nhiệt độ cao. $%!&'%(")(*+,-. nguyên lý hoạt động : các linh kiện điện tử bán dẫn rất nhạy cảm với nhiệt độ, do đó có thể sử dụng một số linh kiện bán dẫn như diot hoặc tranzito nối theo kiểu diot ( nối bazo với collector). Khi đó điện áp giữa 2 cực U là hàm của nhiệt độ. Để tang độ tuyến tính và độ ổn định ta mắc theo sơ đồ sau: Sơ đồ mạch nguyên lý của IC bán dẫn đo nhiệt độ. Khi nhiệt độ thay đổi ta có: Ud= E BE1 –E BE2 = .ln() Với I c1 /I c2 =const thì Ud tỉ lệ với nhiệt độ T mà không cần đến nguồn ổn định. Ví dụ một số loại IC đo nhiệt độ hay dùng: Loại IC Độ nhạy S Dải đo Sai số AD592CN 1µA/ O K -25 O C÷105 0 C 0.3 0 C LM35 ±10mV/ O K -55 O C÷150 0 C ±0.25 0 C MMB-TS102 -2.25mV/ O K -40 O C÷150 0 C ±0.25 0 C REF-02A 2.1mV/ O K -55 O C÷125 0 C ±0.5 0 C DS18B20 -2.mV/ O K -55 O C÷125 0 C ±0.25 0 C Có rất nhiều hãng chế tạo linh kiện điện tử đã sản xuất ra các loại IC bán dẫn dùng để đo dải nhiệt độ từ -55-150 0 C. Trong các mạch tổ hợp IC, cảm biến nhiệt thường là điện áp của líp chuyển tiếp p-n trong một loại tranzitor loại bipola.   !" IC loại LM 35 có điện áp ngõ ra tỉ lệ trực tiếp với nhiệt độ thang đo 0 C, điện áp ra là 10mV/ 0 C và sai số không tuyến tính là ±1,8 mV cho toàn thang đo. Điện áp nguồn nuôi có thể thay đổi từ 4V÷30V. LM 335 được chế tạo cho 3 thang đo: -55÷150 0 C loại LM 35 và LM 35D -40÷110 0 C loại LM35C và LM35CA 0÷100 0 C loại LM35DA  #$%% AD22100 có hệ số nhiệt độ 22,5 mV/ 0 C. Điện áp ngõ ra có công thức: Vout = (V + /5V).(1,375V+22,5mV/ 0 C.T) Trong đó: V + : Trị số điện áp cấp T : Nhiệt độ cần đo Các IC trong họ AD22100: AD100KT/KR cho dải nhiệt độ từ 0÷100 0 C AD100AT/AR cho dải nhiệt độ từ -40÷85 0 C AD100ST/SR cho dải nhiệt độ đo từ -50÷150 0 C Hình dạng bên ngoài của AD22100: V + : Điện áp nguồn nuôi 4÷30 VDC Vo : Đầu ra GND : nối vào 0V NC : bá trống &'($)*+% • Dòng tiêu thụ tại chế độ nghỉ cực nhỏ. • Mỗi cảm biến có một mã định danh duy nhất 64 bit chứa trong bộ nhớ ROM trên chip (on chip), giá trị nhị phân được khắc bằng tia laze. • Nếu cấu hình cho DS18B20 theo 9,10,11,12 bit thì ta có độ chính xác tương ứng là : 0.5°C , 0.25°C ,0.125°C, 0.0625°C.Theo mặc định của nhà sản xuất nếu chúng ta không cấu hình chế độ chuyển đổi thì nó sẽ tự cấu hình là 12 bit. Khi bắt đầu chuyển đổi nhiệt độ thì chân DQ sẽ được kéo xuống mức thấp và khi chuyển đổi xong thì ở mức cao.Như vậy ta sẽ căn cứ vào hiện tượng này để xác định khi nào chuyển đổi xong nhiệt độ. 8 )&"#!(./0&'1"+2&'1"319":&'!41567 : Dưạ trên định luật bức xạ của vật đen tuyệt đối, tức là vật hấp thụ năng lượng theo mọi hướng với khả năng lón nhất. Bức xạ nhiệt của mọi vật đặc trưng bởi mật độ phổ E nghĩa là số năng lượng bức xạ trong một đơn vị độ dài của sóng. Quan hệ giữa mật độ bức xạ của vật đen tuyệt đối với nhiệt độ và độ dài sóng được biểu diễn bởi công thức: E 0 = C1.α -5 (e c 2/αT -1) -1 Trong đó: C 1 : Hằng số và C 1 = 37,03.10 -7 (Jm 2 /s) C 2 : Hằng số vá C 2 = 1,432.10 -2 (m.độ) α: Độ dài sóng T: Nhiết độ tuyệt đối /01,2!%3# Đối với vật đen tuyệt đối năng lượng bức xạ toàn phần trên một đơn vị bề mặt E t 0 = α.T 4 p ( với α = 4,96.10 -2 Jm 2 .sgrad 4 ) T p : Nhiệt độ của vật theo lý thuyết đối với vật thực E 0 T = α T T 4 t Trong đó : α T là hệ số bức xạ tổng, xác định tính chất của vật và nhiệt độ của nã ( thường nhỏ hơn 1 ) T t : Nhiệt độ thực của vật Hoả quang kế phát xạ được khắc độ theo bức xạ của vật đen tuyệt đối. Nhưng khi đo ở đối tượng thực thì T p được tính theo công thức: α.T 4 p = α T . α.T 4 T α T T = T p 4 α 1 / α T ( T t bao giê cũng nhỏ hơn T p ) Hoả quang kế dùng để đo dải nhiệt độ từ 20 ÷ 100 0 C. khi cần đo nhiệt độ lớn ( trên 100 ÷ 2500 0 C ) mà tần số bước sóng đủ lớn người ta dùng 1 thấy kính bằng thạch anh hay thuỷ tinh đặc biệt để tập chung các tia phát xạ và phần tử nhạy cảm với nhiệt độ được thay bằng cặp nhiệt ngẫu. Trong nhiệt kế phát xạ thấu kính không thể đo được nhiệt độ thấp vì các tia hồng ngoại không thể xuyên qua được thấy kính ( kể cả thạch anh ). Khoảng cách để đo giữa đối tượng và hoả quang kế được xác định do kích thước. Chùm tia sáng từ đối tượng đo đến dụng cụ phải chùm hết tầm nhìn ống ngắm của nhiệt kế. Nhược điểm của tất cả các hoả quang kế là đối tượng không phải là vật đen tuyệt đối do đó trong vật nóng có sự phát xạ nội tại và dòng phát xạ nhiệt đi qua bề mặt. /01,2456% Trong thực tế khi đo nhiệt độ T dưới 3000 0 C với bước sóng trong khoảng 0,40µm < α< 0,70µm thì mật độ phổ bức xạ của vật đen tuyệt đối có thể biểu diễn bằng công thức: E 0 t = C 1 α -5 .e -c2/αT Đối với vật thật: E 0 t = α t .C 1 α -5 .e -c2/αT Xác định α t là điều rất khó, thường α t = 0,03 ÷0,7 ở các vật liệu khác nhau và với độ sóng α = 0,6 ÷ 0,7µm. : So sánh cường độ sáng của đối tượng đo nhiệt độ với cường độ sáng của một nguồn sáng chuẩn trong dải phổ hẹp. Nguồn sáng chuẩn là một bóng đèn sợi đốt Vonlfram sau khi đã được già hoá trong khoảng 100 giê với nhiệt độ khoảng 2000 0 C. Cường độ sáng có thể điều chỉnh bằng cách thay đổi dòng đốt hay dùng bộ lọc ánh sáng. Nếu cường độ sáng của đối tượng đo lớn hơn độ sáng của dây đốt ta sẽ thấy dây thâm trên nền sáng. Nếu cường độ của đối tượng đo yếu hơn độ sáng của dây đốt thì kết quả sẽ cho thấy dây sáng trên nền thẫm. Nếu độ sáng bằng nhau thì dây sẽ mất và đọc vị trí của bộ chắn sáng. So sánh bằng mắt tuy thô sơ nhưng vẫn đảm bảo độ chính xác nhất định vì cường độ sáng thay đổi nhiều hơn gấp 10 lần so với sự thay đổi nhiệt độ. nh sáng từ đối tượng đo 1 đến mẫu 10 qua khe hở và bộ lọc ánh sáng 8 cùng đặt vào tế bào quang điện 4. Sự sánh được thực hiện bằng cách lần lượt cho ánh sáng từ đối tượng đo và đèn chiếu tế bào quang điên nhờ tấm chắn 3 và sự di chuyển tấm chắn cảm ứng điện từ 9 của chuyển đổi ngược với tần số 50 Hz. Dòng ánh sáng i 1 và i 2 được tế bào quang điện biến thành dòng điện, dòng điện này được đưa vào khuếch đại xoay chiều và được chỉnh lưu bằng bộ chỉnh lưu nhạy pha 6 để biến thành dòng 1 chiều và đưa vào miliampemet 7 và đèn đốt 10 thay đổi cho đến khi cường độ sáng của đối tượng đo. Miliampemet được khắc trực tiếp giá trị nhiệt độ cho ta biết giá trị đo được. Hoả quang kế loại này có độ chính xác cao ( sai số ±1% ) trong dải nhiệt đo 900 ÷ 2200 0 C. $/01,27+68 , Dùa trên phương pháp đo tỉ số cường độ bức xạ của 2 ánh sáng có bước sóng khác nhau α 1 và α 2 . Nếu năng lượng thu được: E 1 = α 1 .C 1 α -5 1 e -c2/1T E 2 = α 2 .C 1 α -5 2 e -c2/α1T T = C 2 ( 1/α 1 - 1/α 2 ).ln (E1) Vì vậy trong dụng cụ hoả kế màu sắc có thiết bị tự giải phương trình. Các giá trị α 1 ,α 2 ,α 1 ,α 2 được đưa vào trước. Nếu các thông số trên không được đưa vào trước sẽ gây nên sai sè. [...]... 3.3 Cảm biến độ ẩm HS1101 3.3.1 Hình ảnh HS1101 là loại cảm biến đo độ ẩm Độ chính xác +-2% Dãy nhiệt độ hoạt động từ -400C à 1000C Cảm biến HS1101 được sử dụng phổ biến trong cuộc sống, ngoài ra nó còn dùng kết hợp với cảm biến DS18B20 dùng đo nhiệt độ 3.3.2 Nguyên lý làm việc Cảm biến HS1101 là cảm biến điện dung Khi độ ẩm thay đổi, điện dung của HS1101 thay đổi Do vậy, để đo được độ ẩm người... dao động nội 8MHz nhưng cần chuẩn hóa CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 1 MẠCH NGUYÊN LÝ 2 CÁC KHỐI TRONG MẠCH 2.1 Khối xử lí trung tâm 2.2 Khối nguồn Tạo điện áp chuẩn 5V cho vi điều khiển D1 tạo điện áp 1 chiều, các bộ tụ C1, C2 để san phẳng và làm ổn định điện áp ra cho vi điều khiển 2.3 Khối đo độ ẩm HS1101 là cảm biến điện dung Khi độ ẩm thay đổi, điện dung của HS1101 thay đổi Do vậy, để đo được độ. .. với độ ẩm được chuyển hóa thành tín hiệu điện tương ứng • Dải đo RH : 0%-100% • Dải nhiệt độ: -40÷100oC • Độ chính xác: ±2÷ ±3% • Thời gian hồi đáp: khoảng vài giây Kích thước nhỏ ,ít chịu ảnh hưởng của môi trường Ví dụ: cảm biến HS1101: • • • • • Chức năng: Đo độ ẩm với chu kỳ 1s Hoạt động ở 2 chế độ :trigger hoặc read manual Chuẩn hóa lại hệ số khi cần thiết Hiệu chỉnh sai số độ ẩm theo nhiệt độ môi. .. trường HS1101 cơ bản là 1 tụ biến dung theo độ ẩm, giá trị của nó sẽ thay đổi khi độ ẩm thay đổi Nguyên lý mạch là tạo ra dao động và tần số thay đổi tương ứng theo giá trị điện dung hay chính là độ ẩm môi trường Mạch sử dụng ICHa555 để tạo dao động Sensor nhiệt độ DS18B20 là sensor có giao tiếp chuẩn 1 dây (1-wire) trực tiếp tới vi điều khiển Atmega8 Atmega8 hoạt động với thạch anh 16MHz, bạn có thể dùng. .. config thì nó tự động ở chế độ 12 bit Thời gian chuyển đổi nhiệt độ tối đa là 750ms cho mã hóa 12 bit +Có thể đo nhiệt độ trong khoảng -55 -> +125°C Với khoảng nhiệt độ là -10°C to +85°C thì độ chính xác ±0.5°C,±0.25°C ,±0.125°C,±0.0625°C theo số bít config + Có chức năng cảnh báo nhiệt khi nhiệt độ vượt ngưỡng cho phép Người dùng có thể lập trình chức năng này cho DS18B20 Bộ nhớ nhiệt độ cảnh báo không... độ cuối cùng Điều kiện cảnh báo ở đây được định nghĩa là giá trị nhiệt độ đo được lớn hơn giá trị TH và nhỏ hơn giá trị TL là hai giá trị nhiệt độ cao nhất và nhiệt độ thấp nhất đã được đặt trên thanh ghi trong bộ nhớ của cảm biến Sau khi thiết bị chủ (thường là một vi điều khiển) sử dụng các lệnh ROM để định địa chỉ cho các cảm biến một dây đang được đấu vào bus, thiết bị chủ sẽ đưa ra các lệnh chức... nhất - Tầm đo nhiệt độ rộng - Kém nhạy nhất IC cảm - Tuyến tính nhất biến - Ngõ ra có giá trị cao nhất - Rẻ tiền Đo bằng - Tầm đo nhiệt độ rộng phương pháp không tiếp xúc - Nhiệt độ đo thấp - Cần cung cấp nguồn dòng cho Cảm biến - Cấu tạo phức tạp 3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO ĐỘ ẨM 3.1 Phương pháp sấy khô 3.1.1 Nguyên tắc Dùng sức nóng làm bay hơi hết hơi nước trong mẫu Cân trọng lượng mẫu trước và sau khi sấy... Trong mạch đo nhiệt độ và độ ẩm dùng cảm biến nhiệt độ DS18B20 và cảm biến điện dung HS1101 hiển thị ra màn hình LCD ta cần sử dụng các linh kiện sau: 3.1 Vi điều khiển 89S52 3.1.1 Hình ảnh 3.1.2 Cấu tạo và chức năng các chân trên 89S52 AT89S52 có tất cả 40 chân có chức năng như các đường xuất nhập Trong đó có 24 chân có tác dụng kép (có nghĩa là 1 chân có 2 chức năng), mỗi đường có thể hoạt động... COPYSCRATCHPAD (48h) Lệnh này copy nội dung của hai thanh ghi TH và TL (byte 2 và byte 3) vào bộ nhớ EEPROM Nếu cảm biến được sử dụng trong chế dộ cấp nguồn l bắt đầu việc đo - CONVERT T (44h) Lệnh này khởi động một quá trình đo và chuyển đổi giá trị nhiệt độ thành số (nhị phân) Sau khi chuyển đổi giá trị kết quả đo nhiệt độ được lưu trữ trên thanh ghi nhiệt độ 2 byte trong bộ nhớ nháp Thời gian chuyển đổi không... cách điều chỉnh thô sơ sau đây: - Dưới +200C ứng với mỗi một sai khác trừ đi 0.07 vào kết quả - Trên +200C ứng với mỗi một sai khác cộng thêm 0.07 vào kết quả 3.5 Phương pháp đo độ ẩm bằng cảm biến 3.5.1 Ẩm kế điện trở - Nguyên lý hoạt động: ẩm kế điện trở dùng điện trở hút ẩm( dùng chất hút ẩm phủ lên) sau đó điện trở được nối tới cầu Wheatons có bù nhiệt Điện trở của cảm biến thay đổi tỷ lệ với độ . quả sai số do một số thành phần bị oxy hóa khi gặp không khí ở nhiệt độ cao (như mẫu có nhiều chất béo). A88 "+2&'1"317"+&'7;!9B&C @.!D$&'@:"E$72 $8 Dùng. này để xác định khi nào chuyển đổi xong nhiệt độ. 8 )&"#!(./0&'1"+2&'1"319":&'!41567 : Dưạ trên định luật. toán để có kết quả đại lượng cần đo. 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO NHIỆT ĐỘ 2.1 )&"#!(./0&'1"+2&'1"31!41567 2.1.1  Nguyên