基于CXA1191和SHT11的无线温湿度监测系统

文章摘要：5 温湿度采集电路 温湿度采集以SHT11为核心，它是Sensirion公司推出的基于CMOSensTM技术的新型温湿度传感器。SHT11将温度传感器、湿度传感器、信号调理、模数转换器、标定参数及I2C总线接口全部集成到传感器内部，既提高了传感器的性能，又降低了成本、减少了体积，同时也非常便于和微控制器接口，是嵌入式系统温湿度测试的理想选择。 SHT11接口十分简单，仅包括电源(Vdd)、地(GND)、串行时钟输入(SCK)、串行数据(DATA)4个引脚。每次测量都需要“启动传输”、“发送命令”、“读取数据”3

基于CXA1191和SHT11的无线温湿度监测系统,标签：电路设计,http://www.88dzw.com

5 温湿度采集电路
    温湿度采集以SHT11为核心，它是Sensirion公司推出的基于CMOSensTM技术的新型温湿度传感器。SHT11将温度传感器、湿度传感器、信号调理、模数转换器、标定参数及I2C总线接口全部集成到传感器内部，既提高了传感器的性能，又降低了成本、减少了体积，同时也非常便于和微控制器接口，是嵌入式系统温湿度测试的理想选择。
    SHT11接口十分简单，仅包括电源(Vdd)、地(GND)、串行时钟输入(SCK)、串行数据(DATA)4个引脚。每次测量都需要“启动传输”、“发送命令”、“读取数据”3个过程，DATA在SCK下降沿之后改变状态，SCK上升沿时有效。

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    “启动传输”用于初始化SHT11，由SCK和DATA的一个特定时序完成，如图6所示。在SCK时钟上升沿DATA翻转为低电平，下一次SCK上升沿到来时DATA翻转为高电平，从而完成“启动传输”时序。

    接下来要发送的是1个字节的命令，包括3个地址位和5个命令位。命令的传输需要8个SCK周期。命令传输完成后，SHT11会在第8和第9个SCK下降沿间给出一个DATA低电平脉冲，表示正确接收。
    如果发送的是测量命令(“00000101”表示相对湿度RH，“00000011”表示温度T)，外部控制器要等待测量结束。SHT11通过给出DATA低电平脉冲表示测量的结束。接着传输2个字节的测量数据和1个字节的CRC奇偶校验。外部控制器需要通过下拉DATA为低电平，以确认每个字节。数据传输时序如图7所示。

    得到温湿度的数字量后，需要根据SHT11手册提供的公式转换成实际物理量。SHT11的温度传感器采用的是能隙材料PTAT，线性性能极好，可以直接按以下公式将数字量转换为温度值：
   
    其中SOT为测量值，d1、d2取值如表1所示。

    湿度传感器具有非线性，需要按以下修正公式计算实际值：
   
    SORH为传感器相对湿度测量值，系数c1c2c3的取值如表2所示。

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