基于單片機的溫濕度采集系統(tǒng)的硬件設計

　　2.1 第一組實驗數(shù)據(jù)

　　該系統(tǒng)調(diào)試后在室內(nèi)進行了模擬測試，檢驗了系統(tǒng)的測試效果以及測試精度。在數(shù)據(jù)處理時，采用大量的測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析來減少誤差，并對運行結(jié)果進行了記錄分析。實驗第一組數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 第一組實驗測量數(shù)據(jù)

　　在溫濕度傳感器未經(jīng)修正時，溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)與標準計數(shù)相比較，其數(shù)據(jù)偏差即將接近本系統(tǒng)所要達到的期望值，但還有待改進。2.2 傳感器的補償和修正

　　為了補償溫濕度傳感器的非線性以獲取準確數(shù)據(jù)，使用如下公式（1）修正輸出數(shù)值：

　　RHlinear=c1+c2·SORH+c3·SORH·SORH （1）對高于99%RH 的那些測量值則表示空氣已經(jīng)完全飽和，必須被處理成顯示值均為100%2RH。濕度傳感器對電壓基本上沒有依賴性。

　　當實際測量溫度與25 ℃相差較大時， 應考慮濕度傳感器的溫度修正系數(shù)，使用如下公式（2）。

　　2.3 第二組實驗數(shù)據(jù)

　　根據(jù)公式（1）、（2）對傳感器進行修正補償后得到實驗第二組數(shù)據(jù)如表2 所示。

表2 第二組實驗測量結(jié)果

　　從以上結(jié)果可以看出：經(jīng)過補償和修正以后，使溫度傳感器測量數(shù)據(jù)的溫度精度小于等于0.2 ℃， 濕度精度小于1.0%RH，達到了系統(tǒng)的設計要求，滿足了溫度精度為±0.3 ℃和濕度精度±2.0%RH 的課題測量要求。

3 結(jié)論

　　本文介紹的溫濕度采集系統(tǒng)硬件的設計，創(chuàng)新點在于針對溫度和濕度的測量特點，采用SHT75 系列數(shù)字溫濕度傳感器，可與單片機直接相連，并且由于它溫濕一體的高度集成化，改變傳統(tǒng)溫濕度變送器硬件包含溫度傳感器、濕度傳感器、信號處理器、A/D 轉(zhuǎn)換等部分，從而簡化外圍電路并降低成本，提高了電路工作的可靠性和穩(wěn)定性，達到了較高的性價比。