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传感器知识

    随着科技水平的日益进步,人类的生活水平也在逐步的提高,对家居智能化也有了渴求,智能家居在今后的市场将越来越大。下面介绍一种温湿度采集系统在智能家居的应用方案。该方案采用Si7001温湿度传感器,C8051F985低功耗MCU,CP2403 LCD驱动和显示器构建一个家庭温湿度采集系统,用来检测室内外温湿度数据。

温湿度采集系统的工作原理

    分别在室内外安装两个2个Si7001温湿度传感器,定时唤醒采集温湿度的原始数据,在Si7001内部进行AD转换,经过I²C总线送往C8051F985处理。C8051F985可以根据需要启用哪个采集节点的数据来降低能耗,并控制CP2403 LCD驱动,最终的数据在LCD显示屏上显示,方便用户读取。


 

温湿度采集系统的性能参数

一、各主要节点的功耗

1、Si7001

    Si7001温度测量周期内电流大小为320微安,湿度测量周期内电流大小为240微安,睡眠电流为0.2微安,如果每分钟进行一次温湿度采集,则温湿度传感器平均功耗大约在1微安。

2、C8051F985

    睡眠电流10nA,工作电流150uA/MHz

3、CP2403

    睡眠电流0.02微安,工作电流小于3微安。

    假如按每分钟进行一次测量,工作频率在4MHz,那么平均功耗将小于15微安,所以可以采用电池进行供电,用起来也方便。

二、数据采集范围

    Si7001的温度量程为-40到85℃,在25℃时的精度为±0.5℃。湿度量程为5到90%RH,在20%到80%RH条件下精度为2到3%RH。家庭使用的话完全能满足要求。

    具体实施的时候建议在室外布置一个采集点,室内客厅、卧室布置两个采集点,采集到的数据交给控制系统,用来调节室内温湿度。

三、可扩展性

    家庭数据采集系统除了利用温湿度传感器以外,还可以加上烟雾传感器,火情报警器,热释电红外传感器等等,然后通过I²C总线技术,送给功能更强大的处理器进行数据处理,即可实现功能的扩展。节电布置的时候要综合考虑,以便节约成本。

总结

    本文简要介绍一种家庭温湿度数据采集系统方案,采用SI7001温湿度传感器采集温湿度数据,送往C8051F985低功耗MCU处理器进行处理,最终数值显示在LCD显示屏上。该方案具有实用性强,能耗低,方便布置,扩展性强等特点,在家庭,库房等需要温湿度采集控制的场合非常适用。

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