【文章內(nèi)容簡介】 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。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。此功能主要為了比較加熱前后的溫度和濕度值，可以綜合驗證兩個傳感器元件的性能。在高濕(95％RH)環(huán)境中，加熱傳感器可預(yù)防傳感器結(jié)露，同時縮短響應(yīng)時間，提高精度。加熱后SHT11溫度升高、相對濕度降低，較加熱前，測量值會略有差異[5]。 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 SHT11控制指令代碼命令代碼含 義00011測量溫度00101測量濕度00111讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器00110寫內(nèi)部狀態(tài)寄存器11110復(fù)位命令，使內(nèi)部狀態(tài)寄存器恢復(fù)默認(rèn)值。下一次命令前至少等待11ms其他保留微處理器是通過二線串行數(shù)字接口與SHT11進(jìn)行通信的。通信協(xié)議與通用的I2C總線協(xié)議是不兼容的，因此需要用通用微處理器I/O口模擬該通信時序。微處理器對SHT11的控制是通過5個5位命令代碼來實現(xiàn)的。(3) SHT11 應(yīng)用設(shè)計 ① 濕度線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償 SHT11可通過DATA數(shù)據(jù)總線直接輸出數(shù)字量濕度值。該濕度值稱為“相對濕度”，需要進(jìn)行線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后才能得到較為準(zhǔn)確的濕度值。由于相對濕度數(shù)字輸出特性呈一定的非線性，因此為了補(bǔ)償濕度傳感器的非線性，要對濕度值加以修正，： ()式中：RHlinear為經(jīng)過線性補(bǔ)償后的濕度值，SORH為相對濕度測量值，CCC3 為線性補(bǔ)償系數(shù)。 由于溫度對濕度的影響十分明顯，而實際溫度和測試參考溫度25℃有所不同，所以對線性補(bǔ)償后的濕度值進(jìn)行溫度補(bǔ)償很有必要。： ()式中：RHtrue為經(jīng)過線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后的濕度值，T為測試濕度值時的溫度(℃)，t1和t2為溫度補(bǔ)償系數(shù)。 ② 溫度值輸出 由于SHT11是采用PTAT能隙材料制成的溫度敏感元件，因而具有很好的線性輸出。 ()式中：d1和d2為特定系數(shù)，d1的取值與SHT11工作電壓有關(guān)，d2的取值則與SHT11內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器采用的分辨率有關(guān)。 ③ 露點計算 露點是一個特殊的溫度值，是空氣保持某一定濕度必須達(dá)到的最低溫度。當(dāng)空氣的溫度低于露點時，空氣容納不了過多的水分，這些水分會變成霧、露水或霜。露點可以根據(jù)當(dāng)前相對濕度值和溫度值計算得出，： () ()式中：T為當(dāng)前溫度值，SORH為相對濕度值，Dp為露點。 顯示電路設(shè)計此模塊分為兩個顯示部分，一個部分是由LCD1604芯片組成的日期時間和實時溫濕度顯示的電路部分。另一部分是由LCD12864液晶顯示模塊組成的電路部分。LCD1604是一個四行每行16字的液晶顯示屏，D0D7接P0口，RS、RW、。LCD12864組成部分用來顯示“溫度和濕度的控制與測量”及“溫度：℃，濕度：%”，其作用是讓人了解此實驗的目的，作用不明顯，這里不做重點介紹。 LCD1604顯示及其連接電路1604采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中： 第1腳：VSS為地電源。 第2腳：VDD接5V正電源。 第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。 第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15～16腳：空腳。 LCD12864顯示及其連接電路 字符發(fā)生存儲器中的部分字符代碼低位高位00000010001101000101011001111010101111001101111011110000(1)（1）0?P\p—タ三αP0000(2)！1AQaq□ァチム228。q0000(3)〞2BRbrΓィ川メβθ0000(4)3CScsゥラモε∞0000(5)$4DTdt\ェトセμΩ0000(6)%5EUeuロォナュB00000(7)amp。6FVFvテカニョPΣ0000(8)＞7GWgwァキヌラgπ0000(1)(8HXhxィクネリ∫0000(2))9IYiyゥケル—1y0000(3)*：JZjzェコリレj千0000(4)+：K[k{ォサヒロx萬0000(5)フ＜L￥l｜セシフヮ￠0000(6)—=M]m}ュスソ+0000(7)．＞Nn^ョセホハ0000(8)/？O—o←ッソマロ214。1604 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲器(CGROM)已經(jīng)存儲了160個不同的點陣字符圖形，[6]所示，每一個字符都有一個固定代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是 01000001B(41H)，顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。 1604液晶模塊內(nèi)部控制指令指 令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標(biāo)返回000000001*置輸入模式00000001I/DS顯示開/關(guān)控制0000001DCB光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**置功能00001DLNF**置字符發(fā)生存貯器地址0001置數(shù)據(jù)存貯器地址001 讀忙標(biāo)志或地址01BF 寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10 從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11 其模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，[7]所示。它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。（說明：1為高電平、0為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式，設(shè)置I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移；S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。高電平表示有效，低電平則無效。 指令 4：顯示開關(guān)控制，D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示；C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)；B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 5：光標(biāo)或顯示移位，S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。指令 6：功能設(shè)置命令，DL：低電平時為4 位總線，高電平時為8位總線；N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示；F：低電平時顯示57的點陣字符，高電平時顯示510的點陣字符。 指令 7：字符發(fā)生器RAM 地址設(shè)置。 指令 8：DDRAM 地址設(shè)置。指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址，BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。 超限處理電路設(shè)計此部分電路是由5個發(fā)光二極管和一個蜂鳴報警器構(gòu)成，分別是D0、DDD4和D5。D0、DDDD5 分別代表著發(fā)光、降溫、加熱、干燥和加濕，一旦傳感器測定的溫濕度超過設(shè)定的限額，就會產(chǎn)生不同的發(fā)光反應(yīng)，起警示作用，同時蜂鳴報警器連續(xù)發(fā)出“滴”的聲音。 超限處理警示電路部分 蜂鳴器電路部分 硬件電路PCB版圖設(shè)計PCB(Printed Circuit Board)，中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。由于手工焊接的電路板在布線和布局各方面有很大的缺陷，電路的抗干擾能力以及穩(wěn)定性相對較差。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通過Protel軟件設(shè)計硬件PCB板圖，在設(shè)計過程中對布線規(guī)則進(jìn)行修改，