基于SHT11数字温湿度测量仪设计.doc

【基于SHT11数字温湿度测量仪设计】 本文档主要介绍了如何设计一款基于SHT11传感器的数字温湿度测量仪，旨在提升学生在测控领域的知识应用和实践技能。设计过程涵盖理论学习、课题选择、资料查询、软硬件设计、系统调试等多个环节，以增强问题解决和团队协作能力。 设计的核心是SHT11温湿度传感器，它将温度感应、湿度感应、信号变换、A/D转换和加热器集成在同一芯片上。SHT11传感器包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个能隙材料制成的温度敏感元件，能够将湿度和温度变化转化为电信号，经过微弱信号放大和14位A/D转换器后，通过二线串行数字接口输出数字信号。传感器在出厂时已进行校准，校准系数存储在内部寄存器中，用于测量过程中的自动校准。 系统总体设计中，采用51单片机系统（如AT89C51或AT89C2051）作为核心处理器，它们是高性能CMOS 8位微处理器，具有内置的可编程可擦除只读存储器。温度和湿度采集电路分别与单片机连接，信号经过AD转换后由单片机处理，最终在LED液晶显示屏上轮流显示温度和湿度值。整个系统还包括热敏电阻和AD转换器件，以辅助实现温度和湿度的准确测量。 在硬件设计部分，SHT11传感器与51单片机通过二线数字串行接口SCK和DATA进行通信，支持CRC传输校验，确保数据传输的可靠性。传感器的加热元件在必要时可以提高传感器温度，对比加热前后数据，验证传感器性能，尤其是在高湿度环境中，可以防止传感器结露，提高响应速度和测量精度。 通过这个设计项目，学生不仅可以学习到SHT11传感器的工作原理和应用，还能掌握51系列单片机的编程和硬件电路设计，以及温湿度测量系统的基本构成和调试方法。这对于未来进行更复杂的测控系统设计和维护打下了坚实基础。