专业综合实习报告---温湿度检测

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1、《专业综合实习》报告设计题目：温湿度检测专业：电气工程及其自动化年级：指导教师：摘要温湿度监测系统主要由温湿度传感器SHT10，AT89S52单片机和键盘显示电路三部分组成，采用软件编程。使其达到了整个系统的温度测量误差优于0.5℃,相对湿度测量误差优于4%的预期指标.关键词：温度；湿度；传感器；单片机　随着科技的不断发展，温湿度的测量在仓储管理、生产制造、气象观测、工农业生产、科学研究以及日常生活中被广泛应用，传统的模拟式湿度传感器一般不仅要设计信号调理电路,还要经过复杂的校准和标定过程,其测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性、一致性等方面往往不尽人意。为了克服这些缺点，本设计采用瑞

2、士Sensirion公司生产的具有I2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器SHT10，SHT10芯片传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器将CMOS芯片技术与传感器技术融合,为开发高集成度、高精度、高可靠性的温湿度测控系统提供了解决方案。确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。1温湿度监测系统设计原理1.1温湿度监测系统总体框图室内温湿度Sht10温湿度传感器按键控制1602液晶显示单片机图1总体框图该系统主要由AT89S52单片机系统，温湿度采样电路，键盘显示电路等三部分组成。1.2设计要求本题目

3、是设计制作一个温湿度监测系统，基本功能是能够检测出室内温度和湿度；能够显示温度、湿度。1.3总体方案论证本题目需要重点研究的问题1）.温度及适度的数据采集2）.程序的时序分析解决问题的思路：方案一：采用传统的传感器将温度赫和湿度转换成模拟的电信号，然后进行线性补偿。方案二：采用现成的带有A/D转换功能的SHT10温湿度传感器直接输出的数字信号，与单片机通信。SHT10传感器默认的测量温度和相对湿度的分辨率分别为14位、12位,通过状态寄存器可以降至12位、8位。湿度测量范围是0～100%RH,对于12位的分辨率为0.03%RH,测温范围为-40℃～+123.18℃,对于14位的分辨率为0.01

4、℃。其测量原理是首先利用两只传感器分别产生相对湿度、温度的信号,然后经过大,分别送至A/D转换器进行模数转换、校准和纠错,最后通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至微控器,再利用微控器完成非线性补偿和温度补偿。相比方案一和二，方案二的电路简单易于操作。3）程序的流程图分析由于SHT10传感器的驱动程序比较复杂，采用子程序调用的方法进行调试，在主程序中只进行函数调，这样使得程序更加明了。2系统硬件结构本设计的原理是一个基于单片机AT89S52与温湿度传感器等技术相结合主体，利用数字温湿度传感器SHT10对环境温湿度进行检测，实现对环境温湿度的测控。将它的输出由单片机的软件对其进行校正处理，所

5、得到的结果最终送给液晶显示模块1602进行显示。设计原理图如下：2.1温湿度传感器SHT10产品概述SHT1x(包括SHT10,SHT11和SHT15)属于Sensirion温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上，输出完全标定的数字信号。传感器采用专利的CMOSens?技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此，该产品具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。每个传感器芯片都在极为精确的

6、湿度腔室中进行标定，校准系数以程序形式储存在OTP内存中，用于内部的信号校准。两线制的串行接口与内部的电压调整，使外围系统集成变得快速而简单。微小的体积、极低的功耗，使SHT1x成为各类应用的首选。SHT1X提供表贴LCC封装，可以使用标准回流焊接。同样性能的传感器还有插针型封装（SHT7X）和柔性PCB封装（SHTA1）接口定义引脚名称描述：1GND地2DATA串行数据,双向3SCK串行时钟,输入口4VDD电源NCNC必须为空电源引脚(VDD,GND)SHT1x的供电电压范围为2.4-5.5V,建议供电电压为3.3V。在电源引脚（VDD，GND）之间须加一个100nF的电容，用以去耦滤波。S

7、HT1x的串行接口，在传感器信号的读取及电源损耗方面，都做了优化处理；传感器不能按照I2C协议编址，但是，如果I2C总线上没有挂接别的元件，传感器可以连接到I2C总线上，但单片机必须按照传感器的协议工作。图10:典型应用电路,包括上拉电阻RP和VDD与GND之间的去藕电容。.串行时钟输入(SCK)SCK用于微处理器与SHT1x之间的通讯同步。由于接口包含了完全静态逻辑，因而不存在最小SCK频率。串