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湿度传感器DHT11说明书

湿度传感器DHT11说明书
湿度传感器DHT11说明书

数字温湿度传感器

DHT11

?相对湿度和温度测量

?全部校准,数字输出

?卓越的长期稳定性

?无需额外部件

?超长的信号传输距离

?超低能耗

?4 引脚安装

?完全互换

DHT11产品概述

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合

传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极

高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC

测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超

快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确

的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器

内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统

集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上,

使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4 针单排引

脚封装。连接方便,特殊封装形式可根据用户需求而提供。

应用领域

?暖通空调?测试及检测设备

?汽车?数据记录器

?消费品?自动控制

?气象站?家电

?湿度调节器?医疗

?除湿器

订货信息

型号测量范围测湿精度测温精度分辨力封装DHT11 20-90%RH 0-50℃±5%RH ±2℃ 1 4针单排直插

1、传感器性能说明

参数条件Min Typ Max 单位

湿度

分辨率 1 1 1 %RH

16 Bit

重复性±1 %RH

精度25℃±4 %RH

0-50℃±5 %RH

互换性可完全互换

量程范围0℃30 90 %RH

25℃20 90 %RH

50℃20 80 %RH

响应时间1/e(63%)25℃,

6 10 15 S

1m/s 空气

迟滞±1 %RH

长期稳定性典型值±1 %RH/yr 温度

分辨率 1 1 1 ℃

16 16 16 Bit

重复性±1 ℃

精度±1 ±2 ℃

量程范围0 50 ℃

响应时间1/e(63%) 6 30 S

2、接口说明

建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使

用合适的上拉电阻

3、电源引脚

DHT11的供电电压为3-5.5V。传感器上电后,要等待1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。

4、串行接口(单线双向)

DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:

一次完整的数据传输为40bit,高位先出。

数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据

+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据

+8bit校验和

数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

1.通讯过程如图1所示

图1

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。

图2

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后,DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

数字0信号表示方法如图4所示

图4

数字1信号表示方法.如图5所示

图5

5、测量分辨率

测量分辨率分别为8bit(温度)、8bit(湿度)。

6、电气特性

VDD=5V,T = 25℃,除非特殊标注

参数条件min typ max 单位

供电DC 3 5 5.5 V

供电电流测量0.5 2.5 mA

平均0.2 1 mA

待机100 150 uA

采样周期秒 1 次

注:采样周期间隔不得低于1秒钟。

7、应用信息

7.1工作与贮存条件

超出建议的工作范围可能导致高达3%RH的临时性漂移信号。返回正常工作条后,传感器会缓慢地向校准状态恢复。要加速恢复进程/可参阅7.3小节的“恢复处理”。在非正常工作条件下长时间使用会加速产品的老化过程。

7.2暴露在化学物质中

电阻式湿度传感器的感应层会受到化学蒸汽的干扰,化学物质在感应层中的扩散可能导致测量值漂移和灵敏度下降。在一个纯净的环境中,污染物质会缓慢地释放出去。下文所述的恢复处理将加速实现这一过程。高浓度的化学污染会导致传感器感应层的彻底损坏。

7.3恢复处理

置于极限工作条件下或化学蒸汽中的传感器,通过如下处理程序,可使其恢复到校准时的状态。在50-60℃和< 10%RH的湿度条件下保持2 小时(烘干);随后在20-30℃和>70%RH的湿度条件下保持5小时以上。

7.4温度影响

气体的相对湿度,在很大程度上依赖于温度。因此在测量湿度时,应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作。如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线路板,在安装时应尽可能将DHT11远离电子元件,并安装在热源下方,同时保持外壳的良好通风。为降低热传导,DHT11与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可能最小,并在两者之间留出一道缝隙。

7.5光线

长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中,会使性能降低。

7.6配线注意事项

DATA信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量,推荐使用高质量屏蔽线。

8、封装信息

1 2 3 4

9、DHT11引脚说明

Pin 名称注释

1 VDD 供电3-5.5VDC

2 DATA 串行数据,单总线

3 NC 空脚,请悬空

4 GND 接地,电源负极

10、焊接信息

手动焊接,在最高260℃的温度条件下接触时间须少于10秒。

11、注意事项

(1)避免结露情况下使用。

(2)长期保存条件:温度10-40℃,湿度60%以下。

51仿真器使用说明

51仿真器使用说明 初学51单片机或是业余玩玩单片机开发,每次总要不断的调试程序,如没有仿真器又不喜欢用软件仿真,那只有每次把编译好的程序烧录到芯片上,然后在应用电路或实验板上观察程序运行的结果,对于一些小程序这样的做好也可以很快找到程序上的错误,但是程序稍大,变量也会变的很多,系统调试就极为复杂,此时就需要有一台仿真器。一台好的仿真器非常贵,这里介绍这种自制的51芯片仿真器。 这个仿真器的仿真CPU是使用SST公司的SST89C516RD2。 1.制作带串口的的最小应用板 无论是EasyIAP还是仿真器,都需要用串行口使SST89C58芯片和PC上位机进行通讯传输数据,因此先要设计RS232/TTL转换电路。由于现在的电脑多取消了普通串口,因此我们此处设计了一个usb转TTL的串口接口电路,使用的接口芯片是PL2303。 2.通过编程器烧写仿真监控程序 接下来需要把仿真CPU的HEX文件烧到SST89C58里面,再把它插到上面的最小系统电路中就可以了。因为SST89C58有两个程序存储区,在这里要注意的是在烧写时就把仿真监控程序烧到SST89C58的第二个存储区也就是的RB1。烧写时要求用支持SST89C58的编程器。 3. 仿真器原理简介 SST的MCU SoftICE通过PC的一个COM口与KEIL uVision2 Debugger 通讯它可以实时地调试目标程序,因此提供使用SST单片机的工程师简单有效和容易使用在板上调试程序。尽管小而紧凑,SoftICE却提供高级仿真器的大部分功能与KEIL uVision2 Debugger 一起使用。 SoftICE提供以下特性: 源代码调试支持汇编语言和C51高级语言 单步执行STEP和STEP OVER 断点调试做多到10个固定和1个临时断点 全速运行 显示修改变量 读/写数据存储器 读/写代码存储器 读/写SFR特殊功能寄存器 读/写P0-P3端口 下载INTEL HEX文件 对8051程序存储区的反汇编 在线汇编 SST MCU产品特有的IAP功能In Application Programming SoftICE 用到的MCU 硬件资源 SST的SoftICE用到的MCU硬件资源如下

光纤湿度传感器应用的文献综述

光纤通信原理(论文) 文献综述 学院:电气工程学院 题目:光纤湿度传感器应用

光纤湿度传感器研究进展 文献综述 学院:电气工程学院专业:通信工程 摘要:光纤湿度传感器是传感器的重要组成部分,而光纤湿度传感器的使用敏感材料也很多,原理也各有异同,导致传感器结构不同、检测方式有差异和成本相差较大等问题,引起了研究者的广泛兴趣。本文比较了几种主要光纤湿度传感器的特点,并对光纤湿度传感技术目前存在的问题及发展趋势进行了讨论。 关键词:光纤湿度传感器;湿度;敏感材料 1.引言 光纤湿度传感器具有体积较小,响应速度较快,抗电磁干扰强,适应温度范围大,动态范围较大,灵敏度非常高的特点,在恶劣的环境中能发挥天然的优势。因而在国防科研、石油化工和电力等领域的湿度检测中有着广阔的应用前景[ 1]。 光学湿度传感器主要是利用光学材料在空气相对湿度发生变化后, 材料的物理和化学特性将发生变化,介质感受到相应的变化,从而引起波长光学参数,光波导和反射系数的变化进行的湿度测量[1]。 2.光纤湿度传感器的分类 按照不同的传感原理,光纤湿度传感器可分为两类:一类是光功率检测型[12],即外界湿度变化引起传输光功率的变化,如基于锥形光纤[13-15] [16,17]、塑料包层石英光纤[18,19]等湿度传感器;另一类是波长检测型 [20,21],即外界湿度变化引起涂敷在传感器表面的湿敏材料有效折射率发生变化,进而导致中心波长发生漂移,如基于布拉格光纤光栅[22-25]、长周期光纤光栅[26-29]、光纤Fabry-Perot腔[30-33]等湿度传感器。 1.3.1 2.1光功率检测型 2.1.1光纤传光式湿度传感器 光纤传光式湿度传感器的传感原理为:当湿敏材料薄膜与空气湿度相互接触后,湿敏材料发生化学反应导致其光学参数发生变化。因此,通过测量湿敏材料

实验一 仿真器使用及单片机IO编程调试

实验一实验箱仿真器使用及单片机I/O口编程 一、实验目的 1.熟悉伟福单片机实验箱仿真器的使用方法。 2. 掌握单片机的指令系统及上机实验过程。 3.掌握源程序的程序调试方法(包括断点设置、单步执行、连续执行等)及通过相应的窗口查看寄存器、存储器内容等方法。 4.掌握单片机的I/O口的特点及应用,如P1口进行数据输入、输出的编程方法。 5.学习延时子程序的编写与使用。 二、实验属性(验证性) 三、实验仪器设备及器材 1.伟福Lab8000单片机实验仪一台; 2.PC机一台; 3. 连接导线十根。 四、实验原理及要求 1.阅读所购实验指导书前置实验箱的硬件及附录A中相关部分资料,了解伟福单片机实验仪的键盘和软件调试环境的使用方法。 2.阅读相关程序,编写实验要求对应程序,调试运行观察实验运行结果。 五、实验内容及步骤 实验内容 内容1 输入给定的或自己编写的简单程序,通过软仿真学习汇编程序调试方法; 内容2 实验箱的P1.0—P1.3口连接四个发光二极管,编写程序,开机后控制四个发光管循环点亮,规律如下图所示: O X X X X O X X X X O X X X X O 循环运行,间隔一秒变化一次,显示出闪烁效果。 内容3 P1.0—P1.3口连接四个发光二极管,P1.4—P1.7接四个拨码开关,编写程序,使得四个开关分别控制四个发光管: 对应的开关推上去时发光管亮, 对应的开关推下来时发光管灭。 实验步骤(实验内容2、3的程序须在实验前自己设计编写完成) 1、PC机--实验箱(仿真器-目标板(用户板))的连接; 认真阅读仿真器实验说明,了解仿真器、仿真头上插座、插头的用途及形状,跳线 含义及设置,完成“PC机--实验箱(仿真器-目标板(用户板))的连接”。 2、安实验要求先连接插接线,然后再打开实验箱电源; 3、进入开发试验软件环境,进行仿真器设置; 4、汇编语言源程序输入(或打开已有 . ASM源文件)、编辑、运行、调试。 六、实验报告

智能绝对湿度传感器绝对湿度变送器绝度湿度

智能绝对湿度传感器 使用说明书 绝对湿度传感器性能达到了国内外一流水平,是目前湿度环境测试的最理想产品之一。采用原装进口湿敏元件,配以先进的单片机电路和全量程温度补偿电路设计,保证了传感器在全量程输出具有线性好、精度高、稳定性能强、一致性好、使用寿命长、远距离传输不失真、响应速度快、抗干扰能力强等优点。温度测量精度±0.3℃、湿度测量精度±2%RH,绝对湿度精度±0.5g。 本产品可以根据用户的需要增加温湿度的上下限报警功能(开关量输出)。 应用场合: 广泛应用于图书、档案馆、超市、生产车间、工业自动化、HVAC 暖通空调、医药化工、通讯机房、环境监测、洁净厂房、智能楼宇、电信基站本品可配套计算机系统和二次仪表,使用方便,连接简单。 一、性能参数 1、供电:电流型:DC24V

电压型、网络型:DC24V(12V~24VDC) 2、测量精度:温度±0.3℃(10℃~50℃,其它段不高于±1.5℃);湿度±2%RH(10%RH~90%RH,其它段不高于±4%RH);绝对湿度精度±0.5g(10℃~50℃范围内,其它段不高于±1g) 3、量程: 网络型:温度-40℃~125℃,湿度:0%RH~100%RH 电流(电压型):温度在-40℃~125℃范围内用户自定,湿度:0%RH~100%RH。 4、输出值 网络型:全量程输出温度、湿度、和绝对湿度 电流(电压)型:在0~200g范围内用户自定 5、显示分辨率0.1 6、电路工作条件:-40℃~75℃,5%RH~95%RH(非结露) 7、探头工作条件:-40℃~125℃,0%RH~100%RH(非结露),螺纹安装或者法兰安装时,被测气体内的压力不超过2MPa; 8、液晶同步显示:温度/湿度 温度/露点/绝对湿度 9、负载:电压输出阻抗250Ω,电流输出阻抗≤500Ω 10、绝缘强度>500MΩ 11、传感器漂移:湿度≤1%RH/y,温度≤0.1℃/y 12、测量重复性:湿度≤1%RH,温度≤0.1℃ 13、安装方式:壁挂:葫芦孔挂装或螺丝固定墙面

SHT11温湿度传感器与1602应用的程序代码

#ifndef __TOU_H__ #define __TOU_H__ #include #include //#include //Keil library #define uchar unsigned char enum {TEMP,HUMI}; sbit DA TA = P1^1; sbit SCK = P1^0; sbit RS = P2^0; sbit RW = P2^1; sbit E = P2^2; sfr DBPort = 0x80; //P0=0x80,P1=0x90,P2=0xA0,P3=0xB0.数据端口 /******** DS1602函数声明********/ void LCD_Initial(); void GotoXY(unsigned char x, unsigned char y); void Print(unsigned char *str); void LCD_Write(bit style, unsigned char input); /******** SHT10函数声明********/ void s_connectionreset(void); char s_measure(unsigned char *p_value, unsigned char *p_checksum, unsigned char mode); void calc_sth10(float *p_humidity ,float *p_temperature); //float calc_dewpoint(float h,float t); #endif /****************************************************************************************************** *****************************************************/ //SHT10程序(SHT10.c): //#include #define noACK 0 //继续传输数据,用于判断是否结束通讯 #define ACK 1 //结束数据传输; //地址命令读/写 #define STA TUS_REG_W 0x06 //000 0011 0 #define STA TUS_REG_R 0x07 //000 0011 1 #define MEASURE_TEMP 0x03 //000 0001 1 #define MEASURE_HUMI 0x05 //000 0010 1 #define RESET 0x1e //000 1111 0

DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信

DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信 一DHT11的简介: 1 接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使 用合适的上拉电阻 2数据帧的描述 DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 3时序描述 用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。 1.通讯过程如图1所示

图1 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。 图2 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后,DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。 数字0信号表示方法如图4所示

传感器电容式湿度传感器的应用重点

题目传感器电容式湿度传感器的应用 姓名 学号 系(院)_电子电气工程学院_ 班级 目录 前言 (3) 1. 绪论 (1) 1.1电容式传感器的工作原理 (1)

1.2电容式传感器的特点 . (4) 2. 系统设计 (6) 2.1硬件电路设计 (6) 2.2 湿敏电容器的特性 (8) 2.3 电容式传感器数据处理 (8) 2.4测试结果 (8) 结论 (10) 参考文献 (11) 淄博职业学院 前言 人类的生存和社会活动与湿度密切相关,随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。在电子科学技术日益发达的今天, 人类对自身的生活环境及工作环境要求越来越高。湿度的监测与控制在国民经济各个部门,如国防、科研、煤炭开采和井下监测以及人生活等诸多领域有着非常广泛的应用。众所周知, 湿度的测量较复杂,而对湿度进行控制更不易。人们熟知的毛发湿度计、干湿球湿度计等已不能满足现代工作条件和环境的要求。为此,人们研制了各种湿度传感器,其中电阻和电容型湿度传感器以其测量范围宽, 响应速度快, 测量精度高, 稳定性好, 体积小, 重量轻,制造工艺简单等显示出极大的优越性, 在实际中得到了广泛应用。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同。其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。湿度是一个重要的物理量,航天航空,计量等许多环境中需要在高温下进行湿度的测量,很多行业中,如发电、纺织食品、医药、仓储、农业等,对温度、湿度参量的要求都非常严格,目前,在低温条件下,(通常是指100℃以下),湿度

测量已经相对成熟,有商品化产品,并广泛应用于各种行业,另外有许多以行业需要在高温环境下测量湿度,如航天航空、机车舰船、发电变电、冶金矿山、计量科研、电厂、陶瓷、工业管道、发酵环境实验箱、高炉等场合,这时,湿度测量结果往往不如低温环境下的测量结果理想,另外,在恶劣的环境下工作,例如气流速度、温度、湿度变化非常剧烈或测量污染严重的工业化气体时,将使精度大大下降。然而,随着科技的进步,人们对湿度的测量设备进行了越来越深层的研究,本文就以电容型湿度传感器进行阐述。 1. 绪论 1.1电容式传感器的工作原理 电容式传感器是将被测量的变化转换为电容量变化的一种装置,它本身就是一种可变电容器。由于这种传感器具有结构简单,体积小,动态响应好,灵敏度高,分辨率高,能实现非接触测量等特点,因而被广泛应用于位移、加速度、振动、压力、压差、液位、等分含量等检测领域。 这里主要介绍电容式传感器的原理、结构类型、测量电路及其工程应用。当被测量的变化使S 、d 或ε任意一个参数发生变化时,电容量也随之而变,从而完成了由被测量到电容量的转换。当式中的三个参数中两个固定,一个可变,使得电容式传感器有三种基本类型:变极距型电容传感器、变面积型电容传感器和变介电常数型电容传感器。电容式传感器的测量电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。因此,常用的测量电路主要有桥式电路、调频电路、脉冲宽度制电路、运算放大器电路、二极管双T 形交流电桥和环行二极管充放电法等。调频电路实际是把电容式传感器作为振荡器谐振回路的一部分, 当输入量导致电容量发生变化时,振荡器的振荡频率就发生变化。虽然可将频率作为测量系统的输出量,用以判断被测非电量的大小,但此时系统是非线性的,不易校正,因此必须加入鉴频器,将频率的变化转换为电压振幅的变化,经过放大就可以用仪器指示或记录仪记录下来。

湿度传感器原理与应用知识

湿度传感器原理与应用知识 随着时代的发展,科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门,越来越需要采用湿度传感器,对产品质量的要求越业越高,对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,这对一般用户来讲,仍是一件较为复杂的技术问题。 一、湿度传感器的分类 湿度传感器,基本形式都为利用湿敏材料对水分子的吸附能力或对水分子产生物理效应的方法测量湿度。有关湿度测量,早在16世纪就有记载。许多古老的测量方法,如干湿球温度计、毛发湿度计和露点计等至今仍被广泛采用。现代工业技术要求高精度、高可靠和连续地测量湿度,因而陆续出现了种类繁多的湿敏元件。 湿敏元件主要分为二大类: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,利用水分子附着或浸入某些物质后,其电气性能(电阻值、介电常数等)发生变化的特性可制成电阻式湿敏元件、电容式湿敏元件;利用水分子附着后引起材料长度变化,可制成尺寸变化式湿敏元件,如毛发湿度计。金属氧化物是离子型结合物质,有较强的吸水性能,不仅有物理吸附,而且有化学吸附,可制成金属氧化物湿敏元件。这类元件在应用时附着或浸入被测的水蒸气分子,与材料发生化学反应生成氢氧化物,或一经浸入就有一部分残留在元件上而难以全部脱出,使重复使用时元件的特性不稳定,测量时有较大的滞后误差和较慢的反应速度。目前应用较多的均属于这类湿敏元件。另一类非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,利用热力学方法测量的热敏电阻式湿度传感器,利用水蒸气能吸收某波长段的红外线的特性制成的红外线吸收式湿度传感器等。 1、电解质湿敏元件 利用潮解性盐类受潮后电阻发生变化制成的湿敏元件。最常用的是电解质氯化锂(LiCl)。从1938年顿蒙发明这种元件以来,在较长的使用实践

湿度传感器的应用.

湿度传感器工作原理及应用 人类的生存和社会活动与湿度密切相关。随着现代化的实现,很难找出一个与湿度无关的领域来。由于应用领域不同,对湿度传感器的技术要求也不同。从制造角度看,同是湿度传感器,材料、结构不同,工艺不同.其性能和技术指标有很大差异,因而价格也相差甚远。对使用者来说,选择湿度传感器时,首先要搞清楚需要什么样的传感器;自己的财力允许选购什么档次的产品,权衡好“需要与可能”的关系,不致于盲目行事。我们从与用户的来往中,觉得有以下几个问题值得注意。 1.选择测量范围 和测量重量、温度一样,选择湿度传感器首先要确定测量范围。除了气象、科研部门外,搞温、湿度测控的一般不需要全湿程(0-100%RH)测量。在当今的信息时代,传感器技术与计算机技术、自动控制拄术紧密结合着。测量的目的在于控制,测量范围与控制范围合称使用范围。当然,对不需要搞测控系统的应用者来说,直接选择通用型湿度仪就可以了。下面列举一些应用领域对湿度传感器使用温度、湿度的不同要求,供使用者参考(见表1)。用户根据需要向传感器生产厂提出测量范围,生产厂优先保证用户在使用范围内传感器的性能稳定一致,求得合理的性能价格比,对双方来讲是一件相得益彰的事情。2、选择测量精度 和测量范围一样,测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点.对传感器来说就是上一个台阶,甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度,其制造成本相差很大,售价也相差甚远。例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元,而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元,相差近百倍。所以使用者一定要量体裁衣,不宜盲目追求“高、精、尖”。 生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80%RH)为±2%RH,而高湿段(80—100%RH)为±4%RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器.其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知,相对湿度是温度的函数,温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5%RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温,则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话,奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温,这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。 多数情况下,如果没有精确的控温手段,或者被测空间是非密封的,±5%RH的精度就足够了。对于要求精确控制恒温、恒湿的局部空间,或者需要随时跟踪记录湿度变化的场合,再选用±3% RH 以上精度的湿度传感器。与此相对应的温度传感器.其测温精度须足±0.3℃以上,起码是±0.5℃的。而精度高于±2%RH的要求恐怕连校准传感器的标准湿度发生器也难以做到,更何况传感器自身了。国家标准物质研究中心湿度室的文章认为:“相对湿度测量仪表,即使在20—25℃下,要达到2%RH的准确度仍是很困难的。” 3、考虑时漂和温漂 几乎所有的传感器都存在时漂和温漂。由于湿度传感器必须和大气中的水汽相接触,所以不能密封。这就决定了它的稳定性和寿命是有限的。一般情况下,生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年,到期负责重新标定。请使用者在选择传感器时考虑好日后重新标定的渠道,不要贪图便宜或迷信洋货而忽略了售后服务问属。 温漂在上1节已经提到。选择湿度传感器要考虑应用场合的温度变化范围,看所选传感器在指定温度下能否正常工作,温漂是否超出设计指标。要提醒使用者注意的是:电容式湿度传感器的温度系数α是个变量,它随使用温度、湿度范围而异。这是因为水和高分子聚合物的介电系数随温度的改变是不同步的,而温度系数α又主要取决于水和感湿材料的介电系数,所以电容式湿敏元件的温度系数并非常数。电容式湿度传感器在常温、中湿段的温度系数最小,5-25℃时,中低湿段的温漂可忽略不计。但在高温高湿区或负温高湿区使用时,就一定要考虑温漂的影响,进行必要的补偿或订正。

51单片机简易仿真器的制作

51单片机简易仿真器的制作 实验目的: 由于市场上现有的单片机仿真器非常昂贵,为了减少在开发单片机时的成本,故提出利用SST公司的SST89E564RD系列单片机制作简单的51单片机仿真器。 实验环境: 1.硬件环境: 计算机一台SST89E564RD单片机MAX232芯片串口线一根 2.软件环境: Protel99SE软件和KeilC51软件。 其中Protel99SE可以完成硬件原理图的设计,以及PCB板的制作;KeilC51可以完成工程的建立,代码的编写,程序的编译以及最终的软硬件仿真。 实验内容: 1.实验原理: 只需将SST单片机的RXD P3.0 和TXD P3.1 管脚通过一个RS232的电平转 换电路连接到PC的COM串口即可,可使用这个RS232的转换电路做一个通用的8051的下载线。下载时只需将下载线连接到用户目标板上单片机的P3.0 P3.1 VCCGND4个管脚即可进行下载或仿真。 设计的原理图如图1所示,在实际的设计过程中,添加了一个发光二极管,其目的很简单,就是为了验证仿真器供电正常。

图1 SST89E564单片机仿真器原理图 设计的SST89E564单片机仿真器的PCB 板如图2所示,在设计并印制PCB 板之后,硬件电路的设计就完成了。

图2 SST89E564单片机仿真器PCB板

2.实验步骤: 1)通过SST 串口下载软件BootLoader 下载SOFTICE 监控代码 由于SST的MCU在出厂时已经将BOOT LOADER的下载监控程序写入到芯片中,因此无需编程器就可通过SST BOOT-STRAP LOADER软件工具将用户程序下载到SST的MCU中,从而运行用户程序。 SST BOOT-STRAP LOADER软件工具还可将原来的MCU内部的下载监控程序转换为SoftICE的监控程序,从而实现SOFTICE的仿真功能。 执行SSTEasyIAP11F.exe软件运行SST Boot-Strap Loader,在内部模式下检测到对应器件的型号后,SoftICE固件通过按SoftICE菜单下“Download SoftICE”选项下载,便将SoftICE固件下载到MCU 。在BLOCK1的SST Boot-Strap Loader 会被SoftICE固件代替。 详细操作步骤如下 A 选择连接的串口 B 选择芯片型号和内部存储器模式(选择使用SST89E564RD,使用片内程序存储器)

DHT11温湿度传感器

基于单片机的DHT11温湿度 传感器设计 姓名:史延林 指导老师:黄智伟 学院:电气工程学院 学号:20094470321 摘要: 温湿度是生活生产中的重要的参数。本设计为基于单片机的温湿度检测与控制系统,采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器DHT11主要实现对温度、湿度的检测,将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理,为显示和报警电路提供信号,实现对温

湿度的控制报警。报警系统根据设定报警的上下限值实现报警功能,显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高,具有一定的实用价值。 关键词:单片机;DHT11温湿度传感器; LCD1602显示 第一章:课程构思 1.1课题背景 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中,温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当,可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强生产车间内温度与湿度的监测工作,但传统的方法过于粗糙,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。目前,在低温条件下(通常指100℃以下),温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手,一切向着数字化,智能化控制方向发展。 对于国内外对温湿度检测的研究,从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟,随着科技的进步,现在的对于温湿度研究,检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中,以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高,等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外,还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件(利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率)、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。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。1.2主要内容

湿度传感器原理及其应用

湿度传感器的原理及其应用 随着时代的发展,科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门,越来越需要采用湿度传感器,对产品质量的要求越业越高,对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。如何使用好湿度传感器,如何判断湿度传感器的性能,这对一般用户来讲,仍是一件较为复杂的技术问题。 一、湿度传感器的分类及感湿特点 湿度传感器,分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都为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。 国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一,质量价格都相差较大,用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度,需要在这方面作深入的了解。湿度传感器具有如下特点: 1、精度和长期稳定性 湿度传感器的精度应达到±2%~±5%RH,达不到这个水平很难作为计量器具使用,湿度传感器要达到±2%~±3%RH的精度是比较困难的,通常产品资料中给出的特性是在常温(20℃±10℃)和洁净的气体中测量的。在实际使用中,由于尘土、油污及有害气体的影响,使用时间一长,会产生老化,精度下降,湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断,一般说来,长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题,年漂移量控制在1%RH水平的产品很少,一般都在±2%左右,甚至更高。 2、湿度传感器的温度系数 湿敏元件除对环境湿度敏感外,对温度亦十分敏感,其温度系数一般 0.2~0.8%RH/℃范围内,而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下,其温度系数又有差别。温漂非线性,这需要在电路上加温度补偿式。采用单片机软件补偿,或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的,湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果,非线性的温漂往往补偿不出较好的效果,只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作。 3、湿度传感器的供电 金属氧化物陶瓷,高分子聚合物和氯化锂等湿敏材料施加直流电压时,会导致性能变化,甚至失效,所以这类湿度传感器不能用直流电压或有直流成份的交流电压。必须是交流电供电。 4、互换性 目前,湿度传感器普遍存在着互换性差的现象,同一型号的传感器不能互换,严重影响了使用效果,给维修、调试增加了困难,有些厂家在这方面作出了种种努力,(但互换性仍很差)取得了较好效果。 5、湿度校正 校正湿度要比校正温度困难得多。温度标定往往用一根标准温度计作标准即可,而湿度的标定标准较难实现,干湿球温度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来作标定的,精度无法保证,因其要求环境条件非常严格,一般情况,(最好在湿度环境适合的条件下)在缺乏完善的检定设备时,通常用简单的饱和盐溶液检定法,并测量其温度。 二、对湿度传感器性能作初步判断的几种方法 在湿度传感器实际标定困难的情况下,可以通过一些简便的方法进行湿度传感器性能判断与检查。

普中51仿真器使用说明书

普中51仿真器下载操作说明 首先安装普中51仿真器的驱动:(安装时,用管理员身份运行,最好要把360 等杀蠹软件先关掉成功后再打开) 双击set up图标 H3 setup^ESexe 墉setup_x54ieMe 对应什么电脑系统就装什么驱动,有win32,win64; 具体安装步骤如下: 选择路径中,选择与你keil安装的路径一样就行了(这里我们把KEIL1安装在E 盘)

一旦“安装”由灰色变成黑色,点击它就行了 最后点击确定即可。 如果电脑XP系统出现这种情况: 没有癖J DIFWI. dll J因]此这个应用程序未能启动-重新安装应用程序可能会修复此问题, 就把那个驱动安装文件中的这个 函叩Ldll 2015718 口炀应用程序扩星M12KE 复制到WINDOW SYSTEM32面,

本文这里用的是MDK Keil4.74版本,在“Debug”硬件仿真设置中找到PZ51 Tracker Driver就行了,如果没有找到就说明KEIL版本不合适,需要安装新版本的keil软件。 仿真步骤:打开一个能够正常编译通过的工程

蜉虻淄更斗 由 * 官盅主山#赛M 丈兰*机何-奇21、RMM 宰口丈虹 发零养号取」o.i-^p-oj - p7i &ior4 EH F f^it V PTW Piajrrt Flash Ochug Rtripheraik T DA J I 5VCS ^X'iinaguw Hf|p j 「一』割.一 二 I I F ■株%|毒竺帕" 乏 _______________________________________________ 日9 ¥ 姓 专笆目莎暨| %" | Tflrffrtt 卜|卷&蓉幸朗 由可记 ■ @ 固心tu □ REG51,M 国 mmWL ■ x 1、进入KEIL 硬件仿真设置 j_J F arget 1 E-^ Saurce Group 1 为 SIARIJPA5_ S -[£] Eiiin.c 孟J&EG5LT □ P .右 F U 7 I 顷- Build Output 4-6 47 — 4S void UsartC&nf iomira^ian (I- 49 F 50 SCOH-gS “讦旨布丁作方于1 51 1MW==10SMC I F 厂云也汁婚程工涪万式£ 5; PC03T-3KE 2-7 打波特军H 倍 4^3 rHi=cxFa : ”奸救舞戒培宅日宣.往急蓝才玉是弟况的 S4 TLl*i :Xr*2 SS 〃 E£=Lr 〃打开接收中新 5< /< El=l ; 〃打开总中酎 57 TR1-1; 〃位开甘钦对 5? S9 J *.此入出一 矗- W2J 薪祐- £? L £T void Dela^lOcis ( -iLSlzned int cf F/1M 室 O LIS ce R ( €9 un#igH/di ch4)x A f b ;

室内温湿度传感器应用

室内温湿度传感器 一、概述 PRT-THS-EXX精密型温湿度传感器是采用最新专利技术的半导体敏感器件设计方案,用于测量室内环境的温度、湿度的一体化智能监控模块。产品不仅具有显示直观、精度高、成本低、外形美观、安装方便等特点,而且特别具有专利技术的自恢复自校准功能,因此,产品测量精度高、长期稳定性好。本公司提供有RS485接口、干节点输出接口、4-20mA模拟输出等多种型号产品,为用户提供全系列温湿度监控解决方案,已经广泛应用于通讯机房、IDC数据机房、空调室、实验室、图书馆、办公室等室内场所的温湿度测量。 二、主要功能 (1)采用最新专利技术设计方案,具有自恢复自校正功能,精度高,一致性好。 (2)大屏幕高亮度LCD显示,观察直观、操作简便。 (3)具有温度单位选择:摄氏度(℃)、华氏度(℉)可设置,可在全球范围使用。 (4)具有温度、湿度误差校正设置,方便进行定期校验。 (5)具有RS485接口,采用标准MODBUS协议,便于远程监控系统集成。(PRT-THS- E10)。 (6)具有温度、湿度测量范围设置,提供4~20mA信号输出,用于传统数据采集应用。 (PRT-THS-E20) (7)具有温度、湿度告警范围设置,提供干接点告警信号输出,实现本地告警功能。 (PRT-THS-E30) (8)外接端口具有抗电磁干扰设计,可靠性高。 (9)电源输入具有防反功能,电源输入正负反接不损坏设备。 (10)模块化结构,安装、维护方便。 三、产品型号及主要技术参数 型号PRT-THS-E10PRT-THS-E20PRT-THS-E30 输出方式 RS485接口4~20mA输出光继电器输出MODBUS-RTU协议 负载能力: 12V电源:100Ω(推 荐) 24V电源:250Ω(推 荐) 触点电压:<40V 触点电流:<100mA 输出电阻:<50Ω 输入电源范围额定:12VDC 额定:12V/24VDC 额定:12VDC

DHT11中文说明书

数字温湿度传感器 DHT11 ?相对湿度和温度测量 ?全部校准,数字输出 ?卓越的长期稳定性 ?无需额外部件 ?超长的信号传输距离 ?超低能耗 ?4 引脚安装 ?完全互换 DHT11产品概述 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合 传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极 高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超 快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确 的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器 内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口,使系统 集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗,信号传输距离可达20米以上, 使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引 脚封装。连接方便,特殊封装形式可根据用户需求而提供。 应用领域 ?暖通空调?测试及检测设备 ?汽车?数据记录器 ?消费品?自动控制 ?气象站?家电 ?湿度调节器?医疗 ?除湿器 订货信息 型号测量范围测湿精度测温精度分辨力封装DHT11 20-90%RH 0-50℃±5%RH ±2℃ 1 4针单排直插

1、传感器性能说明 参数条件Min Typ Max 单位 湿度 分辨率 1 1 1 %RH 16 Bit 重复性±1 %RH 精度25℃±4 %RH 0-50℃±5 %RH 互换性可完全互换 量程范围0℃30 90 %RH 25℃20 90 %RH 50℃20 80 %RH 响应时间1/e(63%)25℃, 6 10 15 S 1m/s 空气 迟滞±1 %RH 长期稳定性典型值±1 %RH/yr 温度 分辨率 1 1 1 ℃ 16 16 16 Bit 重复性±1 ℃ 精度±1 ±2 ℃ 量程范围0 50 ℃ 响应时间1/e(63%) 6 30 S 2、接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使 用合适的上拉电阻 3、电源引脚 DHT11的供电电压为3-5.5V。传感器上电后,要等待1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。

51仿真器原理图及制作过程

51仿真器原理图及制作过程 -------------------------------------------------------------------------------- 51仿真器原理图及制作过程 此仿真器是采用SST89E564 芯片配合一些电子元器件制作的仿真器。仿真程序代码63K,现将此仿真器的资料整理如下(部分网站上也有整理,但不够完善): 1.仿真器电路原理图: 2.根据以上原理图将以上硬件搭好,再准备一条串口延长线和电路板连好,另 外我们再下载一个制作仿真器的软件SSTEasyIAP11F.exe 将*程序写入到 芯片,写完之后我们仿真器也就做好了。具体方法如下: 3.SSTEasyIAP11F.exe 软件的下载地址: https://www.wendangku.net/doc/c116287535.html,/products/software_utils/softice/index.xhtml 本文来自: https://www.wendangku.net/doc/c116287535.html, 原文网址:https://www.wendangku.net/doc/c116287535.html,/mcu/51mcu/0084927.html https://www.wendangku.net/doc/c116287535.html,/products/software_utils/softice/index.xhtml 4.解压后打开如下界面:

5.按下图操作,点击红色箭头: 6.得到如下界面,我们先选择仿真芯片为SST89E564,然后点击OK

7.得到下图后,我们点击确定,上电. 8.当出现下图红色箭头所示,表示连接成功.

9.接下来我们开始下载*程序,单击红色箭头的Download SoftICE 10.如下图所示,我们点击OK开始下载*程序

温湿度传感器在家庭中的应用

家庭当中常用的传感器主要有温度传感器、气体传感器、光传感器、超声波传感器以及红外线传感器等等。其中温湿度传感器在家电应用最为普遍,它不仅给生活带来极大的便利,还能使家庭内外的空气相平衡。 随着生活水平的提高,家具智能化的需求逐步显现,温度、湿度等数据采集的应用也开始显现出越来越大的市场潜力。通过温湿度传感器,C8051F985低功耗MCU,CP2403 LCD 驱动,和LCD显示器构建一个用于家庭等温度、湿度数据采集的系统,该系统主要用于方便、及时的获取室内、外的温度、湿度等数据(也可和其他传感器集成扩展数据采集应用范围)。家庭数据采集系统的工作原理 使用温湿度传感器,C8051F985低功耗处理器,CP2403 LCD驱动,都具有I C通信接口,可做成模块,只需要选用自己的LCD显示器即可。 典型应用如下:室内、室外各放置温湿度传感器(以下简称采集节点)一个,定时唤醒采集温度、湿度原始数据,经过温湿度传感器内部的AD转换器,和出厂校准的原始数据处理,转换成温、湿度最终数据,经由I C总线传递到低功耗处理器C8051F985处理。C8051F985低功耗处理器决定启用哪个采集节点,以此降低功耗,并控制CP2403 LCD驱动,将数据最终显示LCD显示器上。本文使用的Si7001温湿度传感器,C8051F985低功耗处理器,CP2403 LCD驱动,都具有I2C通信接口,可做成模块,只需要选用自己的LCD显示器即可。典型应用如下:室内、室外各放置2个Si7001温湿度传感器(以下简称采集节点),定时唤醒采集温度、湿度原始数据,经过Si7001内部的AD转换器,和出厂校准的原始数据处理,转换成温、湿度最终数据,经由I2C总线传递到低功耗处理器C8051F985处理。C8051F985低功耗处理器决定启用哪个采集节点,以此降低功耗,并控制CP2403 LCD驱动,将数据最终显示LCD显示器上。 家庭数 据采集系统的性 能- 各节点 功耗① Si7001的功耗 Si7001湿度测量 周期内典型的电 流为240uA,温度 测量周期内典型 的电流为320uA, 睡眠电流0.2uA, 每分钟进行一次 温、湿度测量的平 均功耗仅为1uA。 ②C8051F985的功 耗C8051F985睡眠电流10nA,工作电流150uA/MHz ③CP2403的功耗。睡眠电流0.02μA,工作电流<3uA。以每分钟测量一次,工作频率4MHz进行计算,平均功耗为不超过15uA,非常适合电池供电

80C51系列单片机仿真器选购指南

80C51系列单片机 仿真器选购指南 (第二版) 广州周立功单片机发展有限公司2003年5月10日

目录 第一章为什么要使用仿真器 第二章仿真器中使用的技术 第三章国内仿真器的现状 第四章仿真器设计的误区 第五章如何挑选通用仿真器 第六章如何测试通用仿真器 第七章如何挑选采用HOOKS技术的仿真器

第一章 为什么要使用仿真器 1.1 仿真的概念 仿真的概念其实使用非常广 最终的含义就是使用可控可控 可控的手段来模仿真实的情况 在嵌入式系统的设计中仿真应用的范围主要集中在对程序的仿真上例如在单片机的开发过程中 程序的设计是最为重要的但也是难度最大的一种最简单和原始的开发流程是 编写程序 烧写芯片 验 证功能这种方法对于简单的小系统是可以对付的但在大系统中使用这种方法则是完全不可能的 1.2 仿真的种类 软件仿真这种方法主要是使用计算机软件来模拟运行实际的单片机运行因此仿真与硬件无关的系 统具有一定的优点用户不需要搭建硬件电路就可以对程序进行验证 特别适合于偏重算法的程序 软件 仿真的缺点是无法完全仿真与硬件相关的部分因此最终还要通过硬件仿真来完成最终的设计 硬件仿真使用附加的硬件来替代用户系统的单片机并完成单片机全部或大部分的功能使用了附加 硬件后用户就可以对程序的运行进行控制例如单步 全速 查看资源 断点等 硬件仿真是开发过程中 所必须的 1.3 为什么要使用仿真器? 在与一些有经验的工程师交谈中我们会发现有相当一部分工程师在开发中不使用或很少仿真器向 他们询问原因得到的回答是仿真器不可靠 但是他们是如何解决程序开发中遇到的问题呢 通过深入 的交流才明白他们是按照这样的方法来开发程序的 (1) 根据自己的设计建立一个符合要求的硬件平台如果该平台涉及的程序比较复杂还要搭建一个 人机交流的通道人机交流通道可能是一个简单的发光二极管 蜂鸣器 复杂的可能是串口通讯口 LCD 显示屏 (2) 写一个最简单的程序例如只是将发光二极管连续的闪烁程序编译后烧写到单片机芯片中验证硬件平台是否工作正常 (3) 硬件平台正常工作后编写系统最低层的驱动程序 每次程序更改后都重新烧写单片机芯片验证 如果在程序验证中遇到问题则可能在程序中加入一些调试手段例如通过串口发送一些信息到PC 端的 超级终端上 用于了解程序的运行情况 (4) 系统低层驱动程序完成后再编写用户框架程序由于这部分已经不涉及到硬件部分所以程序中的问题用户一般能够发现 但是更多的调查表明使用以上方法的工程师总的看来所设计的程序不是很庞大或很复杂因为在做简单的项目时 我们可以通过一个发光二极管就可以表达出内部的信息 如果程序复杂可能需要更多的 信息来表示内部的状态 这样可能就需要串口协助调试 如果程序更复杂 硬件更多 实时性更强 那工 程师就要更多的增强调试手段串口可能就不能满足了 需要类似于断点的功能因为我想知道在某一个 时刻单片机内部的状态究竟是怎样 如果用户程序的修改非常频繁可能一次又一次地的烧写芯片占用的时间就很多这时用户就会想能下载程序并运行的装置 到这里您会看到随着用户要求的越来越高调试装置已经越来越象一个通用的仿真器了因此我 们的建议是不要回避使用仿真器 因为使用仿真器能提高您的开发速度

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