三合一(温湿光)传感器设计

微处理器采用二线串行数字接口和传感器进行通信，硬件接口非常简单；然而，通信协议是芯片厂家定义的，所以在软件设计中，需要用微处理器通用I／O口模拟通信协议.

4．1 硬件设计
硬件连接如图6所示。

4．2 软件设计
由于SHT11和MAX9635的二线串行通信协议和I2C协议不兼容。必须使用GTIO口模拟出如图4和图5所示的数据格式。

基于以上宏定义，可以方便地使SCK和SDA总线输出持续一定时间的高电平或低电平，从而实现传感器的读写。

4．3 温度、湿度光照值的计算

4．3．1 湿度线性补偿和温度补偿
SHT11可通过SDA数据总线直接输出数字量湿度值为“相对湿度”，需要进行线性补偿和温度补偿后才能得到较为准确的湿度值。可按式(1)修正湿度值。

式中，RHlinear为经过线性补偿后的湿度值，SORH为相对湿度测量值，C1，C2和C3为线性补偿系数，取值如表3所示。 　

由于温度对湿度的影响十分明显，而实际温度和测试参考温度25℃有所不同。补偿公式如式(2)所示。

式中，RHtrue为经过线性补偿和温度补偿后的湿度值；T为测试湿度值时的温度；t1和t2为温度补偿系数，取值如表4所示。

4．3．2 温度值输出
由于SHT11具有较好的线性输出。实际温度值可由式(3)算得。

式中，d1和d2为特定系数。d1的取值与SHT11工作电压有关，d2的取值则与SHT11内部A／D转换器采用的分辨率有关，其对应关系分别如表5和表6所示。

5 结束语

该传感器集温度传感器、湿度传感器和环境光传感器于一体，可用于对环境温、湿度和光照度实时监测，具有精度高、成本低、体积小、接口简单等优点；由于芯片采用采用数字信号输出，因此抗干扰能力比同类芯片高。