1、引言
在工業(yè)控制和工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中,傳感器對于工業(yè)控制和生產(chǎn)環(huán)境的監(jiān)控作用不言而喻。傳統(tǒng)的傳感器監(jiān)控系統(tǒng)大都采用單片機(jī)控制,其監(jiān)控的準(zhǔn)確度和實(shí)時(shí)性不太令人滿意。本文尋找到一套切實(shí)可行的傳感器設(shè)計(jì)方案,其利用溫濕度傳感器芯片,基于 PXA310硬件平臺和Linux操作系統(tǒng),能有效監(jiān)控現(xiàn)場溫濕度變化。在周圍環(huán)境發(fā)生變化,不能滿足工作要求時(shí),可以獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并提出預(yù)警,提高生產(chǎn)和工作環(huán)境檢測的可靠性及實(shí)時(shí)性。
2、溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)
比較了一些傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)方案后,選用SHT10芯片為嵌入式溫濕度傳感器的核心部件。它外圍電路簡便,相比其他傳感器芯片(DS18B20)有其獨(dú)到優(yōu)勢。
SHT10每秒可進(jìn)行3次溫濕度測量,數(shù)據(jù)精度14bit并且工作穩(wěn)定。其測量采用CMOSens專利,所以在測量效率和精度上要好于 DS18B20.DS18B20采用單總線控制方案(1-wire),大約每秒測量一次,9位數(shù)字式溫度數(shù)據(jù);只提供溫度測量。其在生產(chǎn)環(huán)境檢測要求嚴(yán)格時(shí),就顯得精度和功能有些不足。
2.1 SHT10簡介
SHT10是一款高度集成的溫濕度傳感器芯片,提供全量程標(biāo)定數(shù)字輸出。傳感器包括一個(gè)電容性聚合體濕度敏感元件和一個(gè)用能隙材料制成的溫度敏感元件,他們與一個(gè)14 位A/D轉(zhuǎn)換器以及一個(gè)串行接口電路設(shè)計(jì)在同一個(gè)芯片上面。其通過標(biāo)定得到校準(zhǔn)系數(shù)以程序形式儲存在芯片OTP內(nèi)存中,并利用兩線制串行接口與內(nèi)部電壓調(diào)整,使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡單。
2.2 SHT10工作原理
SHT10芯片電源3.3V.傳感器上電后,等待11ms來完成“休眠”狀態(tài)。通信復(fù)位和啟動傳輸命令后,發(fā)送一組測量命令(‘00000101’表示相對濕度RH,‘00000011’表示溫度T),控制器要等待測量結(jié)束。這個(gè)過程需要大約11/55/210ms,分別對應(yīng)8/12/14bit測量。 SHT10通過下拉DATA至低電平,表示測量結(jié)束。控制器觸發(fā)SCK時(shí)鐘前,必須等待這個(gè)“數(shù)據(jù)備妥”信號才能將測量數(shù)據(jù)正確讀入。 大功率電感廠家 |大電流電感工廠