3.2 濕度測量程序設計^[2]

　　濕度測量電路輸出的方波信號輸入ATmega16的計數(shù)器T0，定時器T1進行計時。定時時間到，產生中斷，根據(jù)計數(shù)器的數(shù)值和定時時間計算出頻率值。

　　本電路典型的濕度-頻率關系如表1所示。利用Matlab中的polyfit()命令線性擬合出相對濕度與頻率的關系式，如式(4)所示。把ATmega16測算出的頻率(Frequency)代入式(4)就可計算出相對濕度RH。

　　RH=-0.0767*Frequency+565.0967 (4)

3.3 氣壓測量程序設計

　　MPX4105輸出的模擬電壓經ATmega16的片內ADC轉換成相應數(shù)字量，再根據(jù)電壓和氣壓轉換關系即可計算出要測的氣壓值。

　　氣壓測量程序adc(void)如下所示。

　　adc(void)//單次AD轉換 10位精度

　　unsigned char adcl，adch;

　　float adc=0;

　　ADMUX|=0X07;//參考電壓AVCC轉換結果右對齊輸入端ADC7

　　ADCSRA|=((1<<aden)|(1<<adps2)); 使能ad轉換adc="" 16預分頻

　　ADCSRA|=1<<adsc; p="" 啟動單次轉換

　　while(~(0XEF|ADCSRA));//等待轉換完成

　　adcl=ADCL;adch=ADCH;//讀取轉換值

　　adc=5000/1024*(adch*256+adcl);//10位精度參考電壓5000mV

　　return adc;

　　}

3.4 無線數(shù)據(jù)傳輸程序設計

　　ATmega16串行通信初始化程序void uart_init(unsigned int baud)如下所示。

　　void uart_init(unsigned int baud)//串行通信初始化

　　{

　　UCSRB=0x00; //UART收發(fā)允許中斷允許

　　UCSRA=0x02;//收發(fā)完成，錯誤狀態(tài)寄存器清零

　　//設為雙倍速減小波特率設置誤差

　　UCSRC=(1<<ursel)|(0<<upm0)|(3<<ucsz0); p="" 通信模式設置，

　　//寄存器選擇UCSRC，

　　//異步模式，禁止校驗，

　　//1位停止位，8位數(shù)據(jù)位

　　baud=mclk/8/baud-1;

　　UBRRL=baud%256;

　　UBRRH=baud/256;//設置波特率

　　UCSRB=(1<<txen)|(1<<rxen)|(1<<rxcie); p="" 接收、發(fā)送使能，接收中斷使能

　　SREG=BIT(7);//全局中斷開放

　　DDRD|=0X02;//配置TX為輸出

　　}

4 結束語

　　經測試，系統(tǒng)可以實現(xiàn)-55℃~125℃范圍的溫度測量，溫度測量分辨率為0.5℃，系統(tǒng)工作在-20℃~70℃溫度范圍內時不需采取保溫措施;濕度測量范圍為1% RH ~99%RH，平均靈敏度為0.34pF/%RH;氣壓測量范圍為15kPa~105kPa，采集的氣象信息可實時顯示，也可通過無線傳輸給上位機進行顯示、存儲;太陽能供電系統(tǒng)能夠為系統(tǒng)提供穩(wěn)定可靠的能量。晴天時，蓄電池充電耗時約1.5天，蓄電池充滿時能連續(xù)為采集系統(tǒng)提供約8天的電能。為提高太陽能充電效率，縮短充電時間，可以對太陽能電池板加裝單軸步進逐日系統(tǒng)。為提高單日充電時間，降低太陽能供電系統(tǒng)成本，可以選用薄膜太陽能電池板。通過軟件設置，本系統(tǒng)可以與上位機構成含兩站點的氣象信息采集系統(tǒng)，完成氣象信息的采集、存儲和處理。

參考文獻：

　　[1] Atmel Corporation.ATmega16-16LData Sheet. 2004

　　[2] Relative Humidity Sensor HS 1100/HS 1101. HPC001 Rev. 7 June 2002

　　[3] Motorola Sensor Device Data MPX4105 1997

　　[4] 孫艷玲，劉亞麗.基于MPX4105芯片的數(shù)字氣壓計設計[J].中國儀器儀表,2007(11):62-65

　　[5] 吳慧峰，劉政，楊雙.基于PTR2000 智能儀器的無線網(wǎng)絡設計[J]. 機電信息, 2011(12): 134-135

　　[6] 周源，李元尊，齊強.基于PTR2000的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 海軍航空工程學院學報. 2012(5):549-553

　　[7] 盧超. 分布式無線土壤電導率測量裝置的設計[J]. 儀表技術與傳感器. 2011(8): 37-39

　　[8] PTR2000datasheet[R/OL].http://pdf.eepw.com.cn/p20091021/a10ff60edd0064674ded45024b6d7840 .pdf

　　[9] 李俄收，王 遠，吳文民.鉛酸蓄電池充電技術的研究[J]. 2010(5): 253-257