智能数字式电容湿度计的设计

　　0　引　言

　　在SSG2Z1型湿度计的基础上,设计了一种带通讯接口的智能数字式电容湿度计。这种湿度计能与上位计算机进行通讯连接,可以实现更多的功能。

　　1　SSG2Z1型湿度计

　　SSG2Z1型湿度计采用高分子薄膜湿敏电容作为测湿元件,这种湿敏元件具有体积小、灵敏度高、性能稳定、湿度敏感范围宽和响应时间短、温度系数小等优点。

　　2　智能数字式电容湿度计

　　智能数字式电容湿度计的工作原理如图1所示。湿度传感器GSCI分布于某新型飞机地面检测仪的各个部件上,检测到的信号经放大和模数转换后,进入计算机,这些信号在计算机中进行分析和处理,然后输出一个执行命令,或启动风机,或停止风机,或发出报警信号等等。另外,对测出的湿度用数字进行显示。在智能数字式电容湿度计中用键盘来输入随实际气候而改变的湿度值,比原来的测试更简单方便,增加了RS485通讯接口,可与计算机进行全数字串行通讯,组成微机集中控制系统。

　　3　通讯流程

　　湿度计与微机的通讯包括湿度计和微机数据的相互传输,通常状况下,湿度计处于待机状态。工作时,微机传给湿度计包括湿度计的地址、开/关风机命令、开/关声音报警命令等数据。湿度计传给微机包括湿度值、湿度计工作状态等数据。湿度计通过一条双绞线和微机实现全数字通讯,并且可进行多台连级。一般情况下,一台微机可与128台湿度计进行通讯,并进行数据打印。微机和湿度计进行通讯如图2所示。

　　4　软件设计

　　为了实现需要的功能,使某新型飞机地面检测系统正常准确的工作,我们把程序分为主程序模块、初始化子程序模块、提示子程序模块、模数转换子程序模块、湿度显示子程序模块、外部操作子程序模块、外部中断子程序模块和串行中断子程序模块。

　　在系统复位后,调用主程序模块,在主程序模块中先调用初始化子程序模块,完成初始化设置,然后设串行中断为优先级中断,并打开外部0中断,当上位计算机要求通讯时,就会引起下位机外部中断,执行中断程序。对于主程序,采用模块化结构,主要完成数据采集、平均值滤波、数字显示,以及必要的控制操作。中断程序完成数据通讯。全部软件固化于EPROM中,基本框图如图3所示。软件设计中采用了陷阱技术等软件抗干扰措施以确保程序正常运行。

　　在初始化子程序模块中,完成设定值输入和输出状态选择,并判断设定值是否合理,若设定值不合理,需要求重新输入设定值。提示子程序模块用于提示用户输入信息,或提示用户信息输入已经完成。在湿度显示子模块中,对模数转换子程序中的数据进行处理,然后将处理后的数据信息送入显示控制器。在外部操作子程序模块中,系统将读到的数据信息与给定值进行比较,根据结果来控制外部电路工作。外部中断子程序模块主要用于上位机和下位机的通讯,若上位机发出一个要求通讯的信号,这个信号将引起下位机的外部中断,系统将停止执行当前程序,转而执行外部中断子程序,若系统判断通讯完成,将返回到主程序。