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1. 研究目的与意义

温湿度的测量和控制在仓储管理、生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中起着十分重要的作用，是否能够对环境温湿度快速准确的测量，具有非常重要的意义。传统的毛发式温湿度表精度不高而故障率较高，因此应用小型、低功耗、可靠性高、低成本的温湿度传感器已经是温湿度测量的发展趋势。人们除对温湿度传感器的普通性能（如精确度、长期漂移特性等）感兴趣外，还把目光

聚集到其在不同环境下的耐久性、元件尺寸、数字化、简单和快速的系统综合特性上。本文介绍了一种基于单片数字式温湿度传感器SHT11的温湿度测量系统，并阐述了该系统总体设计框图、硬件设计电路和各部分程序的流程图和设计思想。

2. 国内外研究现状分析

目前，国内外很多温度采集系统都利用有线通信。因此，在实际应用空间上具有局限性。另外，温湿度采集系统多采用热电偶、热敏电阻、铂电阻和集成电路AD590作为温度传感器，这些传感器的输出信号均为模拟信号，需经过放大电路和A/D转换后才能与计算机连接，且系统结构比较复杂。

现如今，湿度传感器有Vaisala公司的HMW系列产品、E E公司的EE10系列产品、长英科技LTM8901系列等产品。而全新的数字化温湿度传感器LTM8901是全新概念的温湿度传感器，采用了智能线性化技术，使用了全新的生产工艺，发扬长英科技数字化、网络化的特点，实现高精度、高互换性、方便的现场校准/安装，是经济性、方便性和先进性的统一。传感器与传感器之间可联网，也可单只使用。使得系统更简单，更具兼容性，更易扩展。

3. 研究的基本内容与计划

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。通过LCD液晶屏，可以清晰直观地显示温湿度的变化。

二月下旬针对选题查阅文献，确定设计方案。3月上旬提交开题报告，进行开题答辩。三月中旬方案分析比较，确定总体设计框图，进行元器件及参数选择。三月下旬至四月上旬编写主程序流程图和软件程序。四月中旬画电路原理图,焊接电路板。四月下旬下载程序并调试、开始撰写论文。

4. 研究创新点

SHT11将温度传感器与湿度传感器结合在一起构成了一个单一的个体,这就使得测量精度提高并且可以精确得出露点,而不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化而引起的误差。其次,将传感器元件、信号放大器、模/数转换器、OTP校准数据存储器、I2C工业标准串行总线等电路功能部件全部采用CMOS技术与温湿度传感器一起放置在一个芯片内。由于传感器与放大器合为一体,不仅使信号强度增加,更重要的是长期稳定性也得到增强,这对传感器系统是极为重要的。同时,模/数转换也在一个芯片内同时完成,这可使信号对噪声不敏感,尤其重要的是,在传感器芯片数据存储器内装载的针对每一只传感器的校准数据保证了每一只传感器都有相同的功能,可以实现100%的互换。此外,该传感器还有反应迅速、高精度、低功耗等优点。

显示电路将不再采用七段LED数码管实现，取而代之的是LCD显示屏,因而可以更细腻地反映环境温湿度等的详细变化。并且可以为仓库等特殊地点设置报警系统，在超过或低于设定温度时通过发光LED和蜂鸣器进行预警，这样大大提高了这款温湿度计的实用性。