1、基于 SHT10 的便携式数显温湿度检测仪的设计0 引言 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都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，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，本设计采用瑞士 Sensiri-on 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。该传感器采用独特的 CMOSensTM 技术，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 系统组成与硬件设计本设计是实现温度和湿度的测量，通
2、过单片机(STC89C52)直接控制 SHT10，将得到的温度和湿度数据显示在液晶屏上，同时还显示当时的测量时期与时间，通过按键记录温度与湿度和与之对应的时期与时间。利用串口可以传送到上位机。原理框图如图 1 所示。(1)电源部分：电源采用 9V(4520V 都可以) 电池作为输入，通过电压转换芯片 SPX1117 输出 5V电压，为系统提供电源，电源电路图如图 2 所示。调节 R2 与 R1 之间的比值可以调节输出电压的大小：Vout=VREF(1+R2R1)，VREF=1 25V。(2) 单片机与 SHT10 接口电路部分：两者都采用 I2C 接口，由于 STC89C52 没有 I2C 接
3、口，所以通过模拟来实现。DATA 需要一个外部的上拉电阻(例如：47k)将信号提拉至高电平，单片机最小系统且与SHT10AT24C04 接口电路如图 3 所示。(3)单片机与时钟芯片 DS1302 接口电路部分：DS1302 是美国 DALLAS 公司推出的一种高性能、低功耗的实时时钟芯片，采用 SPI 三线接口与 CPU 进行同步通信，可提供秒、分、时、日、星期、月和年，一个月小于 31 天时可以自动调整，且具有闰年补偿功能。工作电压 2555V。应用电路如图 4 所示。 (4)单片机与液晶显示屏的接口电路部分：液晶显示屏的数据接口线与单片机的 P0 口相接，P2 0、P21、P22 用于使
4、能和控制对液晶屏的读写等操作。具体的电路如图 4 所示。(5)单片机与数据存储芯片 AT24C04 接口电路部分：AT24C04 具有 I2C 接口，但 STC89C52 没有此接口，因此要通过模拟实现。连接电路如图 3 所示。(6)按键部分：按键功能如下，具体电路如图 4 所示。(7)与上位机串口通信部分，该部分采用 RS232 通信模式，采用 MAX232 接口芯片，完整的原理图如图 5 所示。2 软件部分 3 结语温湿度传感器 SHT10 集温度传感器和湿度传感器于一体，因此采用 SHT10 进行温湿度实时监测的系统具有精度高、成本低、体积小、接口简单等优点；另外 SHT10 芯片内部集成了 14 位 AD 转换器，且采用数字信号输出，因此抗干扰能力也比同类芯片高。该芯片在温湿度监测、自动控制等领域均已得到广泛应用，在现代化温室控制系统中具有广阔的发展前景。本文设计的便携式数显温湿度检测仪体积小，重量轻，性能稳定可靠，且便于携带；与传统的模拟式温湿度计相比具有明显的优势：由于用数字式显示方便读出数值；可以保存温度湿度值。
