摘要：介紹了一種高性能便攜式PIC單片機濕度檢測儀的研制，詳細闡明了有關的工作原理和關鍵技術。本測試儀充分應用ＰＩＣ單片機自身的軟硬件資源，具有智能化，小型便攜、可編程等優點，在農業、水文系統、環境監測、氣象等許多領域具有廣泛的應用。

關鍵詞： PIC單片機 濕度測試儀 土壤含水量

適時準確地測量周圍環境的濕度和土壤含水量在國民經濟發展的許多領域中具有廣泛的應用，如在農業上為了科學地對土壤進行管理，需要經常測試土壤含水量；在水利工程中，如水文站、堤壩上也需經常測試土壤含水量，此外，土壤濕度測量在環保、氣象、國防施工中更是不可缺少的測量項目。如何使這種繁瑣的測量以及相關數據處理實現自動化，成為人們急需解決的重要課題。 

本文介紹一種高性能、便攜式、可編程的由PIC16C74單片機為主構成的濕度測試儀，詳細闡明了該儀器的工作原理、基本功能框圖、關鍵技術以及相應的工作軟件流程。 １儀器基本原理及功能框圖  

本儀器的系統硬件結構框圖如圖１所示，芯片選用價格低廉，性能優良的PIC16C74單片機，充分利用其提供的軟硬件資源，配以相應的外圍電路完成土壤含水量檢測。主要組成部分包括：濕度傳感器，PIC單片機，外存儲器（Ｅ２ＰＲＯＭ），觸摸式鍵盤，液晶顯示屏（ＬＣＤ），電池電源通斷控制電路，以及向計算機傳送數據的通訊接口電路等部分。傳感器選用的是一種專利產品，其作用是直接將探測頭插入待測土壤中，將土壤濕度轉化成相應模擬電壓，電壓范圍在０～１．２Ｖ，該模擬電壓經運算放大器放大到０～５Ｖ范圍內的電壓后，送到ＰＩＣ１６Ｃ７４的Ｉ／Ｏ口，單片機內有８個通道的Ａ／Ｄ變換器，選一個口作為模擬電壓輸入通道，然后轉換成數字電壓值，按電壓－含水量公式，經過單片機運算，得出實際的土壤含水量值，送入外部擴展存儲器儲存，以備傳輸和處理之用，同時送入液晶顯示屏實時顯示。

本儀器設定每批數據由１６字節組成，外存儲器容量為６４Ｋ字節，所以外加存儲器最大存儲容量可達５１２批。為了對測量數據進行進一步處理，需要把各測試點的大量數據送往計算機，為完成數據傳輸，我們選用ＲＳ２３２標準接口方式，器件選用ＭＡＸ２０２作為接口器件，數據通過Ｉ／Ｏ接口送入計算機，再由它進行進一步處理，繪出測試曲線、圖表，然后進行分析、打印和存檔。 <br />由于儀器體積小，按鍵選用觸摸開關，能夠完成電源控制（ＯＮ），測量（ＭＥＡＳＵＲＥ），前翻頁（ＵＰ），后翻頁（ＤＮ），清除（ＣＬＥＡＲ），認可（ＡＣＫ）等功能，可使用戶靈活操作。電源采用９Ｖ標準電池供電，并由專門的電源控制電路控制電源通斷，由ＰＩＣ６４Ｃ７４單片機監測電池供電情況，電壓在正常工作范圍時，液晶屏顯示"Ｈ"，低于所定標準電壓時，顯示"Ｌ"，表明需要換電池。 <br />由于我們研制的測試儀采用了高性能單片機芯片，可利用的軟硬件資源豐富，需要的外圍器件較少，具有很強的功能，并且功耗低，應用領域非常廣泛。