基于单片机的温湿度采集系统的硬件设计

1.3 系统原理图的绘制

　　本系统采用AT89C2051 单片机作为控制核心，系统主要包括温湿度传感器、CPU、通讯接口等部件。电路图的绘制采用Protel DXP 2004 开发工具，在设计PCB 板的时候，应特别注意电磁兼容性设计、地线设计、去耦电容配置等几个方面。

　　电磁兼容性设计的目的是使电子设备既能抑制各种外来的干扰， 使电子设备在特定的电磁环境中能够正常工作，同时又能减少电子设备本身对其他电子设备的电磁干扰。在双面PCB 板中，上下两层信号线的走线方向要尽量相互垂直或斜交叉，避免平行走线，以减少寄生耦合的产生。

　　在电子设备中，接地是控制干扰的重要方法。地线设计中应根据电路特性，正确选择单点接地与多点接地，对高频电路要采用多点接地，并尽量加粗接地线，接地线的宽度一般为普通走线的2 倍，而且要将接地线构成闭合环路。

　　在直流电源回路中，负载的变化会引起电源噪声。因为在数字电路中， 当电路从一个状态转换为另一种状态时，就会在电源线上产生一个很大的尖峰电流，形成瞬变的噪声电压。合理配置去耦电容可以抑制因负载变化而产生的噪声，提高PCB 板的可靠性。

　　温湿度采集模块PCB 板制作包括主控系统板制作和实时数据显示板制作，最终设计的PCB 图如图2 和图3 所示。

图2 温湿度采集模块

图3 实时数据显示模块

　　1绕行电感器.4 系统实物图

　　最终参数采集及实时显示模块实物图如图4 所示。

图4 参数采集及实时显示模块原理图2 实验结果测试与分析

共模电感

　　2.1 第一组实验数据

　　该系统调试后在室内进行了模拟测试，检验了系统的测试效果以及测试精度。在数据处理时，采用大量的测量数据统计分析来减少误电感器大小差，并对运行结果进行了记录分析。实验第一组数据如表1 所示。功率电感器

表1 第一组实验测量数据

　　在温湿度传感器未经修正时，温湿度传感器采集到的数据与标准计数相比较，其数据偏差即将接近本系统所要达到的期望值，但还有待改进。