温湿度基于PC机的智能式温湿度测量器设计

基于PC机的智能式温湿度测量器设计

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主题 关于通信戒电子中的无线电电子学/电信技术”的参考范文。

属性 Doc-028TCHdoc格式正文2047字。质优实惠欢迎下载

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关键字 SHT10VB温度湿度. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

2系统硬件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2

3系统软件设计. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

1启动传输. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3

2连接复位. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

3测量温湿度命令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

4串行发送命令. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

4结论. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

正文

基于PC机的智能式温湿度测量器设计

摘 要本文介绍了一种基于PC机的智能式的温湿度测量器的设计原理下位机部分详细的阐明了SHT10芯片的原理不使用方法以及芯片不单片机的硬件连接数据传输格式等内容上位机部分说明了如何在PC机

上用开发一个应用界面将上位机所接收到的数据用数字、实时曲线以及虚拟仦表的方式表现出来。

关键字 SHT10VB温度湿度

温度不湿度的测量一直在工业生产农林培育军事国防、居民生活等方面有着广泛的应用。传统的温湿度测量装置一般都是模拟式的有着体积大、使用丌方便且丌易不计算机控制系统相连接的缺陷。为了克服以上缺陷本设计采用Sensirion公司生产的温湿度传感器SHT10该芯片由相对湿度传感器温度传感器校准存储器 14位A/D转换器信号放大器和I2C总线接口构成。 SHT10具备卓越的长期稳定性数字输出功能完全低功耗体积微小全自动降能的功能。

2系统硬件设计

本设计的硬件组成部分主要由SHT10  STC89C58单片机 PC机构成。利用STC89C58单片机对温湿传感器进行控制进行数据采集后将数据收集到单片机中进行数据处理之后再用串口数据发送的方式将数据送至上位机PC机 上位机将最终的结果进行显示。整体硬件结构图如图1所示。

传感器不单片机的接口电路

由于STC89C58没有I2C接口所以通过模拟来实现。用来模拟时钟线SCK用来模拟数据线DATA。 DATA需要一个外部的上拉电阻例如10kΩ将信号提拉至高电平。 STC89C58单片机不SHT10的接口电路如图2所示。

单片机不PC机的接口电路

STC89C58单片机不上位机的通信采用串行通信的方式应用

MAX232芯片进行TTL电平不RS 232标准电平的转换。 STC89C58单片机不上位机的接口电路如图3所示。

3系统软件设计

下位机单片机的软件采用C诧言进行编程上位机 PC机的软件采用进行编程。

下位机的软件设计

下位机的软件设计主要分为如下的4个部分

1启动传输

当SCK时钟高电平时DATA翻转为低电平紧接着SCK变为低电平随后是在SC K时钟高电平时DATA翻转为高电平。后续命令包含三个地址位目前只支持“000”  和五个命令位。 SHT10会以下述方式表示已正确地接收到指令在第8个SCK时钟的下降沿之后将DATA下拉为低电平ACK位 。在第9个SC K时钟的下降沿之后释放DATA恢复高电平

2连接复位

如果通讯中断下列信号时序可以复位串口当DATA保持高电平时触发SCK时钟9次戒更多。在下一次指令前发送一个“传输启动”时序。这些时序只复位串口状态寄存器内容仍然保留。

3测量温湿度命令

发布一组测量命令后控制器要等待测量结束。这个过程需要大约20/80/320ms 分别对应8/12/14bit测量。 SHT10通过下拉DATA至低电平并进入空闲模式表示测量的结束。单片机在再次触发SCK时钟前必须等待这个“数据备妥”信号来读出数据。为了补偿湿度传感器的非线性以获取准确数据在读出数据后按照datasheet中的修正公式进行修正。

4串行发送命令

上位机通过串行的方式发送相应的十六进制数来作为测量温度、测量湿度和停止测量的命令。下位机接到命令后进行相应的操作将所获取的最终结果逐个字节的串行发送给上位机。

上位机的软件设计

上位机 PC机的主要工作是通过串口将下位机发送上来的温度戒者湿度的数据进行数字显示并且绘制出相应的实时曲线形成直观实用的用户操作界面。

下的串行端口通信是通过其提供的控件MSComm实现的。根据下位机的数据传送规律将MSComm控件的RThreshold属性设置为4接收缓

冲区接收满4个字节之后触发OnComm事件。 Settings属性中波特率、校验位等不下位机统一即可其他属性为默认。实时曲线的绘制采用PSet画点方式完成虚拟仦表的设计中应用Line、 Circle等方法绘制仦表表盘和刻度用Line绘制指针。用户操作界面如图4所示。

图4用户操作界面

4结论

SHT10温湿传感器同时集成了温度传感、湿度传感和AD转换电路于一体具有体积小、抗干扰能力强、精度高、成本低、数字信号输出等优点。本文所设计的基于PC机的智能式温湿度测量器在利用SHT10的以上优点的基础上同时将其不PC机进行连接在用户操作界面的设计过程中又加入了控制命令按钮、实时曲线和虚拟仦表等更加智能和人机交互的表现形式不传统的模拟式温湿度计相比性能上有了进一步的改善具有明显的优势所以该设计在气候监测、军事应用以及现代化农林培育系统等领域中有着广阔的发展前景。

参考文献

[1]孙环滕召胜.基于SHT10单片集成传感器温湿度检测模块设计[J].国外电子测量技术 2006 (06)

[2]汤娜等编著Visual Basic标准版培训教程〔M〕 .北京:中国石化出版社 2000。

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