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Si7001 溫濕度傳感器在家庭等數據采集系統的應用 |
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文章來源: 更新時間:2011/8/19 21:24:00 |
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前言
隨著生活水平的提高,家具智能化的需求逐步顯現,溫度、濕度等數據采集的應用也開始顯現出越來越大的市場潛力。
本文中,通過Silicon Labs的Si7001溫濕度傳感器,C8051F985低功耗MCU,CP2403 LCD驅動,和LCD顯示器構建一個用于家庭等溫度、濕度數據采集的系統,該系統主要用于方便、及時的獲取室內、外的溫度、濕度等數據(也可和其他傳感器集成擴展數據采集應用范圍)。
家庭數據采集系統的工作原理
本文使用的Si7001溫濕度傳感器,C8051F985低功耗處理器,CP2403 LCD驅動,都具有I²C通信接口,可做成模塊,只需要選用自己的LCD顯示器即可。
典型應用如下:
室內、室外各放置2個Si7001溫濕度傳感器(以下簡稱采集節點),定時喚醒采集溫度、濕度原始數據,經過Si7001內部的AD轉換器,和出廠校準的原始數據處理,轉換成溫、濕度最終數據,經由I²C總線傳遞到低功耗處理器C8051F985處理。C8051F985低功耗處理器決定啟用哪個采集節點,以此降低功耗,并控制CP2403 LCD驅動,將數據最終顯示LCD顯示器上。
家庭數據采集系統的性能
- 各節點功耗
①Si7001的功耗
Si7001濕度測量周期內典型的電流為240uA,溫度測量周期內典型的電流為320uA,睡眠電流0.2uA,每分鐘進行一次溫、濕度測量的平均功耗僅為1uA。
②C8051F985的功耗
C8051F985睡眠電流10nA,工作電流150uA/MHz
③CP2403的功耗。
睡眠電流0.02μA,工作電流<3uA。
以每分鐘測量一次,工作頻率4MHz進行計算,平均功耗為不超過15uA,非常適合電池供電
- 數據采集范圍
Si7001的溫度測量范圍是-40~85℃,在25℃時的精度是±0.5℃。推薦的濕度測量范圍是5~90%RH,在20%~80%RH條件下精度為2~3%RH。
以家庭應用為例:可在室外布置一個數據采集節點,用于監控室外溫、濕度;在室內客廳、臥室布置2個節點,用于室內溫、濕度測量與自動調節。
- 擴展性
家庭數據采集系統一般還包括:煙霧傳感器,火情報警器,防盜報警器等,通過通用的I²C總線,選用更強大的處理器,即可實現與其他傳感器的集成與擴展,方便布置,降低成本。
Si7001的特性:
Si7001/2是數字相對濕度、溫度傳感器。集成了ADC,信號處理,數據校準,I²C接口于一身。
Si7001/2在出廠時都經過溫度和濕度校準,并將校準數據存儲在NVM中,不再需要進行軟件上校準和改變。專利的工業標準CMOS低K介質傳感器確保SI7001/2具有良好的長期穩定性、對污染物很低的失真和延遲。
Si7001/2具有的低功耗,高精度,已校準和穩定性是溫度、濕度和露點等寬范圍應用的理想產品。適用于高精度醫療,儀器,高可靠性的汽車和工業系統,環境傳感器,價格敏感的白色家電等。
總結
以上簡單講述了用SI7001溫濕度傳感器,C8051F985低功耗MCU處理器,CP2403 LCD控制器,LCD顯示器等構成家庭數據采集節點和顯示控制系統,具有功耗低,使用方便(電池供電),可擴展等優點,非常適合家庭,庫房,病房等應用場合的環境參數監控。 |
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