基于MXT8051的低成本高性能溫濕度記錄儀的設計

　　引言

　　在精密測量和精密加工中，環境因素是影響精度的主要因素之一，其中溫度、濕度是環境的兩項主要指標。為了提高生產效率，降低生產成本，尋求高性能低價格且應用廣泛的測量元器件是生產過程的首選。鑒于目前的情況，本文使用國產芯片MXT8051，具有AD、PGA、LCD驅動、RTC等，以溫度、濕度傳感器作為測量元件，構成了低成本的智能溫濕度測控系統。該系統具有與計算機的通訊功能， PC管理軟件通過USB接口讀取并分析數據，軟件功能強大，使用方便，可通過列表顯示數據和繪制曲線分析圖，歷史數據可以查詢、保存和打印。另外，該系統進行了防水設計，使用防水外殼，有效提高了產品的使用壽命。應用場合廣泛，如冷車、冷庫、糧庫、醫院、機房、環境監測等領域。

　　設計方案

　　系統總體結構設計

　　系統基于MXT8051混合信號微處理器來開發，兼具低成本和高性能。系統主要包括六個部分：MXT8051處理器、溫度傳感器及調理電路、濕度傳感器及調理電路、LCD顯示和PC機管理軟件，系統原理框圖如圖1所示。

　　系統以控制芯片MXT8051為控制核心，MXT8051內部集成144段式LCD驅動和5個外部中斷源，能夠滿足微控制系統中對于人機信息交互的需要;其獨特的可調增益放大器、恒流源、放大器模擬模塊，可為電阻式傳感器(如壓力、溫度、光線)或其他生物傳感器提供完備的數據轉換和采集系統。測溫電路采用PT100，采用恒流源測溫方式。測濕電路使用HIH4000，這是一型具有激光調整互換型的容性變化的單片集成電路，其輸出電壓與RH值呈線性關系，精度高，響應時間快，漂移小。存儲器使用AT24C1024，可存儲1Mbit數據。控制芯片MXT8051按照上位機軟件設定的記錄間隔(2秒～24小時連續可調)采集溫度和濕度，并將檢測到的數據存儲到AT24C1024中。溫度濕度記錄通過USB轉串口與PC機連接，通過上位機軟件可設定記錄開始時間，記錄間隔等。