《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于STC89C52控制SHT10的便攜式數(shù)顯溫濕度檢測儀的設(shè)計(jì)
摘要: 溫濕度的測量在倉儲管理,、生產(chǎn)制造,、氣象觀測、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、科學(xué)研究以及日常生活中被廣泛應(yīng)用,,傳統(tǒng)的模擬式濕度傳感器一般都要設(shè)計(jì)信號調(diào)理電路并需要經(jīng)過復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過程,,因此測量精度難以保證,,且在線性度、重復(fù)性,、互換性,、一致性等方面往往不盡人意。為了克服這些缺點(diǎn),,本設(shè)計(jì)采用瑞士Sensiri-on公司生產(chǎn)的具有I2C總線接口的單片全校準(zhǔn)數(shù)字式相對濕度和溫度傳感器SHT10,。該傳感器采用獨(dú)特的CMOSensTM技術(shù),具有數(shù)字式輸出,、免調(diào)試,、免標(biāo)定、免外圍電路及全互換的特點(diǎn),。
Abstract:
Key words :

 

0 引 言
    溫濕度的測量在倉儲管理,、生產(chǎn)制造、氣象觀測,、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn),、科學(xué)研究以及日常生活中被廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)的模擬式濕度傳感器一般都要設(shè)計(jì)信號調(diào)理電路并需要經(jīng)過復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過程,,因此測量精度難以保證,,且在線性度、重復(fù)性,、互換性,、一致性等方面往往不盡人意。為了克服這些缺點(diǎn),,本設(shè)計(jì)采用瑞士Sensiri-on公司生產(chǎn)的具有I2C總線接口的單片全校準(zhǔn)數(shù)字式相對濕度和溫度傳感器SHT10,。該傳感器采用獨(dú)特的CMOSensTM技術(shù),具有數(shù)字式輸出,、免調(diào)試,、免標(biāo)定、免外圍電路及全互換的特點(diǎn),。


1 系統(tǒng)組成與硬件設(shè)計(jì)
    本設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的測量,,通過單片機(jī)(STC89C52)直接控制SHT10,將得到的溫度和濕度數(shù)據(jù)顯示在液晶屏上,,同時還顯示當(dāng)時的測量時期與時間,,通過按鍵記錄溫度與濕度和與之對應(yīng)的時期與時間。利用串口可以傳送到上位機(jī),。原理框圖如圖1所示,。


    (1)電源部分:電源采用9 V(4.5~20 V都可以)電池作為輸入,通過電壓轉(zhuǎn)換芯片SPX1117輸出5 V電壓,為系統(tǒng)提供電源,,電源電路圖如圖2所示,。調(diào)節(jié)R2與R1之間的比值可以調(diào)節(jié)輸出電壓的大小:Vout=VREF(1+R2/R1),,VREF=1.25 V,。

    (2)單片機(jī)與SHT10接口電路部分:兩者都采用I2C接口,由于STC89C52沒有I2C接口,,所以通過模擬來實(shí)現(xiàn),。DATA需要一個外部的上拉電阻(例如:4.7 kΩ)將信號提拉至高電平,單片機(jī)最小系統(tǒng)且與SHT10.AT24C04接口電路如圖3所示,。

 

 

    (3)單片機(jī)與時鐘芯片DS1302接口電路部分:DS1302是美國DALLAS公司推出的一種高性能,、低功耗的實(shí)時時鐘芯片,采用SPI三線接口與CPU進(jìn)行同步通信,,可提供秒,、分、時,、日,、星期,、月和年,,一個月小于31天時可以自動調(diào)整,且具有閏年補(bǔ)償功能,。工作電壓2.5~5.5 V,。應(yīng)用電路如圖4所示。

    (4)單片機(jī)與液晶顯示屏的接口電路部分:液晶顯示屏的數(shù)據(jù)接口線與單片機(jī)的P0口相接,,P2.0,、P2.1、P2.2用于使能和控制對液晶屏的讀寫等操作,。具體的電路如圖4所示,。
    (5)單片機(jī)與數(shù)據(jù)存儲芯片AT24C04接口電路部分:AT24C04具有I2C接口,但STC89C52沒有此接口,,因此要通過模擬實(shí)現(xiàn),。連接電路如圖3所示。
    (6)按鍵部分:按鍵功能如下,,具體電路如圖4所示,。

    (7)與上位機(jī)串口通信部分,該部分采用RS 232通信模式,,采用MAX232接口芯片,,完整的原理圖如圖5所示。

 

 

 
 
 
 
 
 

 

 

3 結(jié) 語
    溫濕度傳感器SHT10集溫度傳感器和濕度傳感器于一體,因此采用SHT10進(jìn)行溫濕度實(shí)時監(jiān)測的系統(tǒng)具有精度高,、成本低,、體積小、接口簡單等優(yōu)點(diǎn),;另外SHT10芯片內(nèi)部集成了14位A/D轉(zhuǎn)換器,,且采用數(shù)字信號輸出,因此抗干擾能力也比同類芯片高,。該芯片在溫濕度監(jiān)測,、自動控制等領(lǐng)域均已得到廣泛應(yīng)用,在現(xiàn)代化溫室控制系統(tǒng)中具有廣闊的發(fā)展前景,。本文設(shè)計(jì)的便攜式數(shù)顯溫濕度檢測儀體積小,,重量輕,性能穩(wěn)定可靠,,且便于攜帶,;與傳統(tǒng)的模擬式溫濕度計(jì)相比具有明顯的優(yōu)勢:由于用數(shù)字式顯示方便讀出數(shù)值;可以保存溫度濕度值,,不需要記錄,;可以通過串口傳到上位機(jī)。

 
 

 

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