0 引 言
溫濕度的測(cè)量在倉(cāng)儲(chǔ)管理、生產(chǎn)制造、氣象觀測(cè)、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(hào)調(diào)理電路并需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過(guò)程，因此測(cè)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(duì)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(cè)量，通過(guò)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(shí)還顯示當(dāng)時(shí)的測(cè)量時(shí)期與時(shí)間，通過(guò)按鍵記錄溫度與濕度和與之對(duì)應(yīng)的時(shí)期與時(shí)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(guò)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?。篤out=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(méi)有I2C接口，所以通過(guò)模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)。DATA需要一個(gè)外部的上拉電阻(例如：4．7 kΩ)將信號(hào)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(shí)鐘芯片DS1302接口電路部分：DS1302是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗的實(shí)時(shí)時(shí)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(shí)、日、星期、月和年，一個(gè)月小于31天時(shí)可以自動(dòng)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(duì)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(chǔ)芯片AT24C04接口電路部分：AT24C04具有I2C接口，但STC89C52沒(méi)有此接口，因此要通過(guò)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。