收稿日期:2011－04作者简介:程捷(1982—,男,助理工程师,主要从事抗恶劣环境电子设备的研究。基于单片机的温湿度检测系统设计与实现程捷,何晨(中船重工第七一六研究所,江苏连云港222006摘要:随着温湿度检测系统的广泛运用,不同行业和领域对温湿度检测有着不同要求和标准。系统采用SHT11芯片作为温湿度传感器,LCD1602作为显示模块,蜂鸣器作为报警模块,键盘用来设定报警值,通过ATmega64单片机给SHT11发送指令来完成检测过程。软件编程采用CodeVisionAVR,完成了各个程序模块的设计编程。实践证明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高,调试方便测量精度高,具有一定的实用价值,能达到日常生活温湿度测量要求。关键词:SHT11;ATmega64;LCD1602;报警;温度;湿度中图分类号:TP23文献标识码:B文章编号:1006－2394(201106－0056－03DesignandImplementationoftheTemperatureandHumidityDetectionSystemBasedonSingleChipCHENGJie,HEChen(The716ResearchInstitutionofCSIC,Lianyungang222006,ChinaAbstract:Alongwithwidespreadapplicationofthetemperatureandhumidityexaminationsystem,differentindus-triesandfieldshavedifferentdemandsandstandardstohumiditydetecting．Inthissystem,theSHT11chipisadoptedasthetemperaturehumiditysensor,LCD1602isthedisplaymodule,thebuzzerphoneisthemodulegivinganalarm,andthekeyboardisusedtosetupthealarmvalue．ThesystemaccomplishesdetectingprocessbytheATmega64mono-lithicmachinedispatchinginstructiontoSHT11．CodeVisionAVRisadoptedinthesoftwareprogramming,andeachpro-grammodulehasbeenaccomplished．Itisprovedthatthesystemcircuitissimpleandstable．Densityofintegrationishigh．Debuggingisconvenient．Ithashighmeasuringprecision．Thesystemhascertainpracticalvalue,anditcanmeetthedemandoftemperature＆humiditymeasurementindailylife．Keywords:SHT11;ATmega64;LCD1602;alarm;temperature;humidity0引言传统的模拟式温湿度传感器在测量温湿度时需要进行复杂的校准和标定,而且需要设计复杂的信号调理电路和模数转换电路,不便于应用。SHT11是瑞士Sensirion公司生产的带有I2C总线的数字式温湿度传感器,具有免调试、免标定、测量分辨率可编程调节(8/12/14位数据、CRC传输校验、超小封装尺寸等特点;同时集成了温湿度传感器,可以进行温度补偿的湿度测量,并提供高质量的露点计算功能,测量精度高,是各种温湿度监测应用中的一种优选器件。1工作原理SHT11的内部结构如图1所示。其中温度传感器采用由能隙材料制成的温度敏感元件,湿度传感器采用电容性聚合体湿度敏感元件。2个传感器输出的信号被放大后送入一个14位ADC,转换成数字信号再送给I2C总线接口,最后通过I2C接口以串行方式输出。校验存储器用于存储在恒湿或恒温环境下的校准系数,用于测量过程中的非线性校准。图1SHT11内部结构·65·仪表技术2011年第6期2SHT11在监测系统中的应用温湿度通常是许多监测系统中需要监测的重要参数。监测系统一般采用分布式结构,如图2所示。其中温湿度监测站完成温湿度的测量,当接收到指令时将测量结果传送到上位机,用于判断、显示和存储等;监测站1n用于完成大气压力、风速、电流等参数的测量。图2检测系统的分布式结构温湿度监测站结构如图3所示。其中SHT11完成温湿度的测量;MCU实时控制和读取SHT11的测量结果,并通过总线接口向上位机发送测量结果及接收来自上位机的指令。ATmega64与SHT11的接口电路如图4所示。其中PG3和PG4分别与SHT11的时钟端口SCK和数据端口DATA相连,并在时钟线上接一个10kΩ的上拉电阻。另外,在SHT11的VDD和GND引脚之间接一个0．1μF的滤波电容。图3温湿度监测站结构图4ATmega64单片机与SHT11的接口电路3系统软件设计3．1指令系统SHT11的指令时序如图5所示。在指令开始时,需发送一组启动命令表示数据传输的初始化,体现为当SCK时钟为高电平时,DATA由高电平翻转为低电平,紧接着SCK变为低电平,随后在SCK时钟为高电平时,DATA翻转为高电平。启动命令发送完毕,发送控制命令,控制命令包含3个地址位(“目前只支持000”和5个命令位。...