1、基于 SHT71 的数字温湿度传感器的实现 基于基于 SHT71 的数字温湿度传感器的实现的数字温湿度传感器的实现 1 绪论绪论 1.1 选题背景选题背景 在工业方面：芯片的封装、设备的养护、工厂的装配环境无一离不开温湿度的测 量。 温湿度的测量在仓库管理、工业生产制造、智能化建筑、科学研究以及日 常生活中被广泛应用，传统的模拟式温湿度传感器需设计信号调理电路并需要 经过复杂的校准、标定过程，测量精度难以得到保证，且线性度、重复性、互 换性、一致性等方面往往不尽人意。SHT71 是瑞士 Sensirion 公司推出的基于 CMOSens 技术的新型温湿度传感器。该传感器将 SMOS 芯片技术与
2、传感器技 术结合起来，发挥强大的优势互补作用。自 60 年代以来信号发生器有了迅速的发 展，出现了函数发生器，这个时期的波形发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或 模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等 几种简单波形，由于模拟电路的漂移较大，使其输出的波形的幅度稳定性差，而且模 拟器件构成的电路存在着尺寸大、价格贵、功耗大等缺点，并且要产生较为复杂的信 号波形则电路结构非常复杂。 在生活方面：在一定温度条件下，空气相对湿度越小，人体汗液蒸发越快，人的 感觉越凉快。北京地区冬季和春季白天一般湿度为 20 左右，夜晚一般在 70 左 右，由于冬春季节湿度太小，人
3、们往往有不舒的感觉，有时还出现嘴唇干裂、鼻孔出 血、喉头燥痒等现象。可是，到了盛夏季节，空气湿度达到 80 以上时，由于汗液 蒸发缓慢，人们又会感觉酷暑难耐，有时还会中暑或引发肾病、结核病、关节炎等疾 病。 1.2 目的和意义目的和意义 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境湿度进 行测量及控制。但在常规的环境参数中,湿度是最难准确测量的一个参数。用干湿球 基于 SHT71 的数字温湿度传感器的实现 湿度计或毛发湿度计来测量湿度的方法,早已无法满足现代科技发展的需要。这是因 为测量湿度要比测量温度复杂的多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大 气压强、温度)的
4、影响。 此外,湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵近年来, 国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。 湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集 成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度/温度测控系统创造了 有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。 由瑞士 Sensirion 推出的 SHTxx 系列数字温湿度传感器，基于领先世界的 CMOSens 数字传感技术，具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。全量程标定， 两线数字接口， 可与单片机直接相连， 大大缩短研发时间、 简化外围电路并降低费用。 此外，体积微小、响应迅速、低能耗、可浸没、抗干扰能力强、温湿一体，兼有露点 测量，性价比高，使该产品能够适于多种场合的应用。 SHT71 是一种全新的基于智能传感器设计理念的新型传感器， 该传感器将温度、 湿度传感器、信号调理、数字变换、串行数字通信接口、数字校准全部集成到一个高 集成度、 体积小的芯片当中， 实现了温湿度传感器的数字式输出、 且免调试、 免标定、 免外围电路。极大方便了温湿度传感器在嵌入式测控领域的应用，因而该传感器在数
