基于单片机的温湿度采集系统的硬件设计

　　2.1 第一组实验数据

　　该系统调试后在室内进行了模拟测试，检验了系统的测试效果以及测试精度。在数据处理时，采用大量的测量数据统计分析来减少误差，并对运行结果进行了记录分析。实验第一组数据如表1 所示。

表1 第一组实验测量数据

　　在温湿度传感器未经修正时，温湿度传感器采集到的数据与标准计数相比较，其数据偏差即将接近本系统所要达到的期望值，但还有待改进。2.2 传感器的补偿和修正

　　为了补偿温湿度传感器的非线性以获取准确数据，使用如下公式（1）修正输出数值：

　　RHlinear=c1+c2·SORH+c3·SORH·SORH （1）对高于99%RH 的那些测量值则表示空气已经完全饱和，必须被处理成显示值均为100%2RH。湿度传感器对电压基本上没有依赖性。

　　当实际测量温度与25 ℃相差较大时， 应考虑湿度传感器的温度修正系数，使用如下公式（2）。

　2.3 第二组实验数据

　　根据公式（1）、（2）对传感器进行修正补偿后得到实验第二组数据如表2 所示。

表2 第二组实验测量结果

　　从以上结果可以看出：经过补偿和修正以后，使温度传感器测量数据的温度精度小于等于0.2 ℃， 湿度精度小于1.0%RH，达到了系统的设计要求，满足了温度精度为±0.3 ℃和湿度精度±2.0%RH 的课题测量要求。

3 结论

　　本文介绍的温湿度采集系统硬件的设计，创新点在于针对温度和湿度的测量特点，采用SHT75 系列数字温湿度传感器，可与单片机直接相连，并且由于它温湿一体的高度集成化，改变传统温湿度变送器硬件包含温度传感器、湿度传感器、信号处理器、A/D 转换等部分，从而简化外围电路并降低成本，提高了电路工作的可靠性和稳定性，达到了较高的性价比。