【正文】 h 閃速存儲器 12S()Td [℃]2d [℉]14 bit 12 bit 表 25 溫度轉(zhuǎn)換系數(shù)3. 測量舉例VDD d [℃]1d [℉]15V 4V 3V 16 / 40圖 211 “0000100100110001”“0000100100110001”=2353RH =C +C S() +C S()linear12RH32=4+2353+10 23536?= %RH(未包含溫度補(bǔ)償) 單片機(jī) AT89S51本設(shè)計采用 ATMEI 公司的 AT89S51 芯片作為微控制器。123S()RHC C2C312 bit 4 10 6?8 bit 4 10 4表 23 濕度轉(zhuǎn)換系數(shù)由于實(shí)際溫度與測試參考溫度 25℃(77℉)的顯著不同， 應(yīng)考慮濕度傳感器的溫度補(bǔ)償：RH =(T℃25)(t +t S() )+RH （公式 22）；true12RHlinear溫度補(bǔ)償系數(shù) t 、t 值見表 24。 （2）低電壓檢測 SHT11 工作時可以自行檢測 VDD 電壓是否低于 ，準(zhǔn)確度為 177。39。復(fù)位時序?yàn)?DATA 保持高電平時，觸發(fā) SCK 時鐘9 次或更多次，這就可以復(fù)位串口，而狀態(tài)寄存器內(nèi)容仍然保留，通信復(fù)位時序如圖 29 所示13 / 40圖 29 通信復(fù)位時序 寄存器配置SHT11 傳感器中的一些高級功能是通過狀態(tài)寄存器來實(shí)現(xiàn)的，寄存器各位的類型及說明見表 22 所列。2 字節(jié)的測量數(shù)據(jù)是從高字節(jié)的高位開始傳送，并以 CRC 校驗(yàn)字節(jié)的確認(rèn)為表示通信結(jié)束。命令字節(jié)包括高 3 位的地址位(目前只支持 000)和低 5 位的命令位。硬件連接如圖 25 所示，本設(shè)計需要測試 4 個不同地方的溫濕度情況，所以選擇了 4 個SHT11 傳感器。圖 24 典型 I2C 接口電路 硬件電路圖 25 AT89S51 和 SHT11 的硬件連接圖SHTll 是兩線制的數(shù)據(jù)傳輸方式，具有 I2C 總線接口，在多點(diǎn)測量應(yīng)用系統(tǒng)中通常是將多個 SHTll 分別獨(dú)立地連接到微控制器 I/O 口上，微控制器通過對每一個 SHTll 進(jìn)行測量操作，得到每一點(diǎn)的溫濕度數(shù)據(jù)。圖 23 SHT11 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 硬件設(shè)計 SHT11 與微控制器的連接SHT11 通過 I2C 接口與微控制器連接，具體電路如圖 24 所示。此外，SHT11 內(nèi)部還集成了一個加熱元件，加熱元件接通后可以將 SHT11 的溫度升高5℃左右，同時功耗也會有所增加。 SHT11 性能特點(diǎn) SHT11 溫濕度傳感器的主要特性如下：●將溫濕度傳感器、信號放大調(diào)理、A/D 轉(zhuǎn)換、I2C 總線接口全部集成于一芯片（CMOSens TM 技術(shù)） ；●可給出全校準(zhǔn)相對濕度及溫度值輸出；●帶有工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 I2C 總線數(shù)字輸出接口；●具有露點(diǎn)值計算輸出功能；●具有卓越的長期穩(wěn)定性；●濕度值輸出分辨率為 14 位，溫度值輸出分辨率為 12 位，并可編程為 12 位和8 位；●小體積（） ，可表面貼裝；●具有可靠的 CRC 數(shù)據(jù)傳輸校驗(yàn)功能；●片內(nèi)裝載的校準(zhǔn)系數(shù)可保證 100％互換性；●電源電壓范圍為 ～；●電流消耗,測量時為 550μＡ，平均為 28μＡ，休眠時為 3μＡ；8 / 40 SHT11 的功能管腳及實(shí)物圖 21 SHT11 引腳說明圖 22 SHT11 實(shí)物 SHT11 溫濕度傳感器采用 SMD(LCC)表面貼片封裝形式，管腳排列如圖 22所示，其引腳說明如下：(1)GND：接地端；(2)DATA：雙向串口數(shù)據(jù)線；(3)SCK：串口時鐘輸入；(4)VDD 電源端：～；（5～8）NC：空管腳 SHT11 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理溫濕度傳感器 SHT11 將溫度感測、濕度感測、信號變換、A／D 轉(zhuǎn)換和加熱9 / 40器等功能集成到一個芯片上，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 23 所示。 溫濕度傳感器溫濕度的測量在倉儲管理、生產(chǎn)制造、氣象觀測、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。 信號采集本設(shè)計利用傳感器技術(shù)進(jìn)行信號采集，為單片機(jī)提高數(shù)據(jù)。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。 humidity sensors to design the storage monitoring system，It can make the software and hardware designing easier and the measuring precision higher． Firstly，the paper，introduces SHTl1’s structure characters，I/O connecting circuit and working schedule． The scheme that how to design the software and hardware of temperature amp。首先介紹了 SHTll 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、接口電路和工作時序，然后確定了采用多個SHTll 紐成的溫濕度測量系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計方案，最后基于 AT89S51單片機(jī)設(shè)計了電路簡潔、大大節(jié)省 I/O 口資源、具有現(xiàn)場獨(dú)立顯示和遠(yuǎn)距離通信功能的多點(diǎn)溫濕度測量系統(tǒng)，并編寫了 PC 機(jī)端直觀的數(shù)據(jù)觀測界面程序，為現(xiàn)代化倉庫的集中管理提供了條件?；谶@一要求，本文采用多個數(shù)字溫濕度傳感器 SHTll 來設(shè)計倉庫監(jiān)測系統(tǒng)，以達(dá)到簡化軟硬件系統(tǒng)設(shè)計，提高測量精度的目的。 humidity controlling system． For this reason，we use several digital temperature amp。 Humidity Monitoring System目錄一、引言 ............................................................5 設(shè)計目的 ......................................................5 設(shè)計要求 ......................................................5二、系統(tǒng)總體設(shè)計 ....................................................6 信號采集 ......................................................6 溫濕度傳感器 ...............................................7 SHT11 性能特點(diǎn) .............................................7 SHT11 的功能管腳及實(shí)物 .....................................8 SHT11 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 ...................................9 硬件設(shè)計 ..................................................9 軟件設(shè)計 .................................................11 單片機(jī) AT89S51................................................16 單片機(jī) AT89S51 的結(jié)構(gòu)及組成 ...............................17 單片機(jī) AT89S51 的引腳 .....................................18 存儲器 ..................................................21 Flash 閃速存儲器的編程 ..................................23 單片機(jī)最小系統(tǒng)的硬件電路 .................................28 通信模塊 .....................................................29 RS23RS485 及其接口電路 ...............................30 串口的基本接線方法 .......................................32 電源模塊 .....................................................33 芯片 LM7805...............................................33 硬件設(shè)計綜述 .................................................34三、軟件設(shè)計 .......................................................35 AT89S51 軟件設(shè)計 ..............................................35 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計 .............................................35 PC 機(jī)數(shù)據(jù)接收界面設(shè)計 .........................................38四、系統(tǒng)調(diào)試 .......................................................38結(jié)論致謝參考文獻(xiàn)5 / 40一、引言 設(shè)計目的防潮、防霉、防腐是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。這種人工測試方法費(fèi)時費(fèi)力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。 （一） 信號采集 由多個數(shù)字式溫濕度傳感器 SHT11 組成； （二） 信號分析 由單片機(jī) AT89S51 組成； （三） 信號處理 由后臺軟件組成。本設(shè)計使用了數(shù)字式溫濕度傳感器 SHT11。該傳感器將 CMOS 芯片技術(shù)與傳感器技術(shù)結(jié)合起來，從而發(fā)揮出它們強(qiáng)大的優(yōu)勢互補(bǔ)作用。SHT11 在出廠前，都會在恒濕或恒溫環(huán)境巾進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)存儲在校準(zhǔn)寄存器中；在測量過程中，校準(zhǔn)系數(shù)會自動校準(zhǔn)來自傳感器的信號。加熱后 SHT11 溫度升高、相對濕度降低，較加熱前，測量值會