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图3 AT89S51单片机的最小系统
3.2 SHT11传感器
SHT11传感器是瑞士Scnsirion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片。该芯片广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。
3.2.1 SHT11的内部结构和工作原理
温湿度传感器[6]是实现温湿度测量的首要环节,是监测系统的关键部件。过去测量温度和湿度是分开的,随着科学技术的发展出现了温湿度共测的传感器。而SHT11就是一款含有已经校准的数字信号输出的温湿度复合传感器。它将温度感测、湿度感测、信号变换、A/D转换和加热器等功能集成到一个芯片上,其内部结构如图4所示。该芯片包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙
材料
制成的温度敏感元件。这两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号,该电信号首先进入微弱信号放大器进行放大;然后进入一个14位的A/D转换器;最后经过二线串行数字接口输出数字信号。SHT11在出厂前,都会在恒温或恒湿环境中进行校准,校准系数存储在校准寄存器中;在测量过程中,校准系数会自动校准来自传感器的信号。其芯片具有稳定可靠性、超低功耗、集成度高、响应快、抗干扰能力强,并且电路比较简单,只有四针管脚,所以与单片机AT89S51相连比较容易。
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