传感器第一篇.docx

传感器与检测技术设计题目：温湿度传感电路设计姓名：张信班级：B1412学号： 13同组人员：李元丰评定成绩：审阅教师：温湿度传感器电路设计　　SHT10 工作原理　　SHT10 芯片电源3.3V .传感器上电后，等待11ms 来完成休眠状态。通信复位和启动传输命令后，发送一组测量命令示相对湿度RH示温度T)，控制器要等待测量结束。这个过程需要大约11/55/210ms ,分别对应8/12/14bit 测量。SHT10 通过下拉DATA 至低电平，表示测量结束。控制器触发SCK 时钟前，必须等待这个数据备妥信号才能将测量数据正确读入。　　测量和通讯结束后，SHT10 自动转入休眠模式。数据传送采用两线制串行接口(与I2C 接口不兼容)。　　SHT10 电路原理图SHT10 采用LCC 封装，其DATA 和SCK 引脚分别连接到PXA310 的GPIO78 和GPIO79.PXA310通过模拟时序方式实现对外围温湿度传感器的控制和数据读写操作。由于SHT10 对于温湿度灵敏度很高，在系统集成时应尽量远离发热源(如MCU、LCD等)，否则测量结果会有所偏离;为SHT10 布线时，周围应尽量铺地减少周围器件对其的干扰。SHT10 电路原理图如图1 所示。图1 SHT10 电路原理图　　3 Linux温湿度传感器驱动程序实现　　单片机控制的传感器设备中，单片机通常是单线程运行。在进行温湿度测量时，单片机需要等待测试结果返回，其方法阻碍了其他测试和操作的同步执行。　　在嵌入式Linux 系统中，驱动程序将测试任务送入任务队列，交出CPU 控制权，继而进行其他实时任务运行，待内核空闲再进入任务队列完成传感器的测量，以此提高系统执行的效率和实时性。　驱动程序加载设备时将调用内核的注册函数。在Linux2.4 和2.6 内核中，几乎所有Linux 驱动程序都依靠如下函数加载模块。　　驱动程序初始化完成后，上层应用程序可以调用sht10_fops 中的sht10_read 函数进行温湿度的读取操作。　　3.2 Linux 温湿度传感器设备操作　　进行数据读取前，首先要在驱动程序中开辟4 个字节的数据空间，用于存放温度和湿度测量值。这里定义全局变量数据缓冲区为unsigned char buf[4].　　读取SHT10 温湿度数据前，需要进行端口初始化和SHT10 复位操作，然后将任务送于任务队列并阻塞线程，当任务完成返回后再唤醒线程，将读到数据传递给上层应用程序做进一步处理。程序流程图和实现函数如图2 所示。上述函数中start_trans; write_byte; read_data; read_byte分别利用PXA310 引脚模拟时序完成启动传输、写字节，读一位数据和读字节的操作。?结束语　　此设计方案已经应用于嵌入式无声交互控制系统的检测，并且运行正常。实践证明，该嵌入式Linux温湿度传感器设计方案可行有效，线程阻塞提高系统运行效率，在环境测量准确度和系统实时性方面得到了令人满意的效果。由于此方案基于Linux 操作系统和PXA310 平台，其在多任务、实时快速处理上具有一定的优势。