温湿度测量(一)信息工程毕业论文(3)

八、参考资料
  1．《基于单片机结构的智能系统设计与实现》 沈红卫  编  电子工业出版社
 2．《单片机原理与接口技术》 黄惠媛  编  海洋出版社
 3．《单片机应用技术》  周平  伍云辉  编  电子科技大学出版社
 4．《8051单片机实践与应用》 吴金戌 沈金阳 郭庭吉  编  清华大学出版社
 5．《电子设计竞赛赛题解析》 黄正谨等编  东南大学出版社 

九、附录
 数字温湿度传感器  DHT 90
 介绍_ 利用SHT1x 加工而成
 用途—相对湿度、温度测量和露点测量
 优点：
 _ 全标定输出，无需标定即可互换使用
 _ 卓越的长期稳定性
 _ 两线制数字接口，无需额外电路
 _ 基于请求式测量，低能耗
 _ 超小尺寸
 _ 自动休眠
 _ 超快响应时间
 _ 比SHT7x 更低的价格
 DHT9x 产品概述
 DHT90是利用SHT1x 传感器，重新在国内封装得到。因为SHT1x 不方便手工焊接，很容易在焊接的时候，由于温度过高造成传感器直接损坏，因此我们采用了DHT90温度湿度传感器。它利用回流焊机，极为精确地控制焊接温度，保证传感器不会在焊接过程中受损。焊接完成后逐一对传感器进行电性和精度检测，以确保每一个传感器都是合格的。DHT9x 采用标准的2.54mm 插针，可以直接与标准2.54mm 插座配合使用。DHT9x 外形接近SHT7x，性能和SHT7x 完全一样，价格又比SHT7x 便宜很多，是替换SHT7x 的理想产品。

                                    
 1.  传感器性能说明

2.典型应用电路

 2.1 电源引脚
 SHTxx 的供电电压为2.4~5.5V。传感器上电后，要等待11m 来完成“休眠”状态。在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的滤波电容。
 2.2 串行接口 (两线双向)
 SHTxx 应用的的串行接口技术，在传感器信号读取及电源损耗方面都做了优化处理；但与I2C 接口不兼容。
 2.2.1 串行时钟输入 (SCK)
 SCK 用于微处理器与SHTxx 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。
 2.2.2 串行数据 (DATA)
 DATA 三态门用于数据的读取。DATA 在SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在SCK 时钟上升沿有效。数据传输期间，在SCK 时钟高电平时，DATA 必须保持稳定。为避免信号冲突，微处理器应驱动DATA 在低电平。需要一个外部的上拉电阻（例如：10kΩ）将信号提拉至高电平（参见图2数据采集电路）。上拉电阻通常已包含在微处理器的I/O 电路中。详细的IO 特性，参见表5。
 2.2.3 发送命令
 在程序开始，用一组“ 启动传输”时序表示数据传输的初始化。它包括：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SCK时钟高电平时DATA 翻转为高电平。
 
 图 1 “启动传输”时序
 后续命令包含三个地址位（目前只支持“000”），和五个命令位。SHTxx 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SCK 时钟的下降沿之后，释放DATA（恢复高电平）。

 2.2.4 测量时序(RH 和 T)
 发布一组测量命令（‘00000101’表示相对湿度RH，‘00000011’表示温度T）后，控制器要等待测量结束。这个过程需要大约11/55/210ms ，分别对应8/12/14bit 测量。确切的时间随内部晶振速度，最多有±15%变化。SHTxx 通过下拉DATA 至低电平，表示测量的结束。控制器在触发SCK 时钟前，必须等待这个“数据备妥”信号。接着传输2 个字节的测量数据和1 个字节的CRC 奇偶校验。uC 需要通过下拉DATA 为低电平，以确认每个字节。所有的数据从MSB 开始，右值有效（例如：对于12bit 数据，从第5 个SCK 时钟起算作MSB；而对于 8bit 数据，首字节则无意义）。用CRC 数据的确认位，表明通讯结束。如果不使用CRC-8 校验，控制器可以在测量值LSB 后，通过保持确认位ack 高电平，来中止通讯。在测量和通讯结束后，SHTxx 自动转入休眠模式。
 警告：为保证自身温升低于0.1℃，SHTxx 的激活时间不要超过15%（例如，对应12bit 精度测量，每秒最多进行3 次测量）。
 2.2.5 通讯复位时序
 如果与SHTxx 通讯中断，可以利用下列信号时序复位串口：
 当DATA 保持高电平时，触发SCK 时钟9 次或更多。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。
 
 
 图 2 通讯复位时序
 2.2.6 CRC-8 校验
 数字信号的整个传输过程由8bit 校验来确保。任何错误数据将被检测到并清除。
 
 3.测量时序举例
 
 4.测量时序概览
 (TS = 启动传输)
 5.时序图
 
 
 6.输出转换为物理量
 6.1 相对湿度 （转载自http://zw.nseac.coM科教作文网）
 为了补偿湿度传感器的非线性以获取准确数据，建议使用如下公式修正读数：
 SORH c1 c2 c3
 
  6.2 湿度转换系数
 简化的修正算法，可参阅应用说明“相对湿度与温度的非线性补偿”。湿度传感器对电压基本上没有依赖性。
 
 图3 从 SORH 转换到相对湿度
 相对湿度对于温度依赖性的补偿由于实际温度与测试参考温度2