[发明专利]利用单片机端口检测环境湿度的方法及单片机

权利要求书

1.一种利用单片机端口检测环境湿度的方法，其特征在于，该方法包括 以下步骤：

模拟信号采集步骤，通过湿敏电阻对连接在单片机端口上的电容进行充 电和放电，并记录所述充电过程耗费的时间，所述模拟信号采集步骤具体包 括：充电步骤：将单片机的端口P53置为输出状态、端口P52和端口P51置 为输入状态，端口P53输出高电平Vh，通过所述湿敏电阻对电容充电；放电 步骤：当端口P51的输入状态由低电平变为高电平后，将端口P53、端口P51 置为低电平，使电容通过电阻R103、湿敏电阻Rx、以及端口P51放电；及 计时步骤：记录并保存电容电压上升到端口P51的输入高电平门槛电压Vt 的时间Tmr；

阻抗计算步骤，根据记录的时间计算所述湿敏电阻的阻抗；

查表步骤，查找预设的阻抗和湿度对应关系表，获得所述阻抗对应的环 境湿度。

2.如权利要求1所述的利用单片机端口检测环境湿度的方法，其特征在 于，在所述阻抗计算步骤中，通过如下公式计算阻抗Rx：

Tmr＝-ln(1-Vt/Vh)Rx*C；其中，C为所述电容容量。

3.如权利要求1所述的利用单片机端口检测环境湿度的方法，其特征在 于，在所述计时步骤之后阻抗计算步骤之前还包括步骤：

再充电步骤：

将单片机的端口P52置为输出状态、端口P53和端口P51置为输入状态， 端口P53输出高电平Vh，通过固定电阻R104对电容C101进行充电；

再计时步骤：

记录并保存电容电压上升到端口P51的输入高电平门槛电压Vt的时间 Tcr。

4.如权利要求3所述的利用单片机端口检测环境湿度的方法，其特征在 于，在所述阻抗计算步骤中，通过如下公式计算阻抗Rx：

Rx＝(Tmr/Tcr)*R₁₀₄。

5.一种利用自身端口检测环境湿度的单片机，其特征在于，所述单片机 包括有：

模拟信号采集单元，用于通过湿敏电阻对连接在单片机端口上的电容进 行充电和放电，并记录所述充电过程耗费的时间，所述模拟信号采集单元具 体包括有：充电单元：用于将单片机的端口P53置为输出状态、端口P52和 端口P51置为输入状态，通过所述湿敏电阻对电容充电；放电单元：与所述 充电单元相连，用于当端口P51的输入状态由低电平变为高电平后，将端口 P53、端口P51置为低电平，使电容通过R103、湿敏电阻Rx、以及端口P51 放电；及计时单元：与所述充电单元相连，用于记录并保存电容电压上升到 端口P51的输入高电平门槛电压Vt的时间Tmr；

阻抗计算单元，与所述模拟信号采集单元相连，用于根据其记录的时间 计算所述湿敏电阻的阻抗；

存储单元，用于存储预设的阻抗和湿度对应关系表；

查询单元，与所述阻抗计算单元和存储单元相连，用于在所述存储单元 中查找预设的阻抗和湿度对应关系表，获得所述阻抗对应的环境湿度。

6.如权利要求5所述的利用自身端口检测环境湿度的单片机，其特征在 于，所述阻抗计算单元通过如下公式计算阻抗Rx：

Tmr＝-ln(1-Vt/Vh)Rx*C；其中，C为所述电容容量。

7.如权利要求5所述的利用自身端口检测环境湿度的单片机，其特征在 于，所述模拟信号采集单元进一步包括有：

再充电单元：

与所述放电单元相连，用于将单片机的端口P52置为输出状态、端口P53 和端口P51置为输入状态，端口P53输出高电平Vh，通过固定电阻R104对 电容C101进行充电；

再计时单元：

与所述再充电单元相连，用于记录并保存电容电压上升到端口P51的输 入高电平门槛电压Vt的时间Tcr。

8.如权利要求7所述的利用自身端口检测环境湿度的单片机，其特征在 于，所述阻抗计算单元通过如下公式计算阻抗Rx：

Rx＝(Tmr/Tcr)*R₁₀₄。