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世强电讯Si7001温湿度传感器在家庭等数据采集系统的应用

--世强电讯Si7001温湿度传感器在家庭等数据采集系统的应用

供稿:深圳市世强先进科技有限公司 2011/8/17 16:50:00

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  • 关键词: 世强电讯 Si7001 温湿度传感器
  • 摘要:Si7001温湿度传感器,C8051F985低功耗处理器,CP2403 LCD驱动,都具有I²C通信接口,可做成模块,只需要选用自己的LCD显示器即可。

        随着生活水平的提高,家具智能化的需求逐步显现,温度、湿度等数据采集的应用也开始显现出越来越大的市场潜力。
        本文中,通过Silicon Labs的Si7001温湿度传感器,C8051F985低功耗MCU,CP2403 LCD驱动,和LCD显示器构建一个用于家庭等温度、湿度数据采集的系统,该系统主要用于方便、及时的获取室内、外的温度、湿度等数据(也可和其他传感器集成扩展数据采集应用范围)。
        家庭数据采集系统的工作原理
        本文使用的Si7001温湿度传感器,C8051F985低功耗处理器,CP2403 LCD驱动,都具有I²C通信接口,可做成模块,只需要选用自己的LCD显示器即可。
 
典型应用如下:
        室内、室外各放置2个Si7001温湿度传感器(以下简称采集节点),定时唤醒采集温度、湿度原始数据,经过Si7001内部的AD转换器,和出厂校准的原始数据处理,转换成温、湿度最终数据,经由I²C总线传递到低功耗处理器C8051F985处理。C8051F985低功耗处理器决定启用哪个采集节点,以此降低功耗,并控制CP2403 LCD驱动,将数据最终显示LCD显示器上。
 


    家庭数据采集系统的性能
- 各节点功耗
①Si7001的功耗
        Si7001湿度测量周期内典型的电流为240uA,温度测量周期内典型的电流为320uA,睡眠电流0.2uA,每分钟进行一次温、湿度测量的平均功耗仅为1uA。
②C8051F985的功耗
        C8051F985睡眠电流10nA,工作电流150uA/MHz
③CP2403的功耗。
        睡眠电流0.02μA,工作电流<3uA。 
        以每分钟测量一次,工作频率4MHz进行计算,平均功耗为不超过15uA,非常适合电池供电

- 数据采集范围
        Si7001的温度测量范围是-40~85℃,在25℃时的精度是±0.5℃。推荐的湿度测量范围是5~90%RH,在20%~80%RH条件下精度为2~3%RH。
        以家庭应用为例:可在室外布置一个数据采集节点,用于监控室外温、湿度;在室内客厅、卧室布置2个节点,用于室内温、湿度测量与自动调节。
- 扩展性
        家庭数据采集系统一般还包括:烟雾传感器,火情报警器,防盗报警器等,通过通用的I²C总线,选用更强大的处理器,即可实现与其他传感器的集成与扩展,方便布置,降低成本。

     Si7001的特性:
         Si7001/2是数字相对湿度、温度传感器。集成了ADC,信号处理,数据校准,I²C接口于一身。
         Si7001/2在出厂时都经过温度和湿度校准,并将校准数据存储在NVM中,不再需要进行软件上校准和改变。专利的工业标准CMOS低K介质传感器确保SI7001/2具有良好的长期稳定性、对污染物很低的失真和延迟。
         Si7001/2具有的低功耗,高精度,已校准和稳定性是温度、湿度和露点等宽范围应用的理想产品。适用于高精度医疗,仪器,高可靠性的汽车和工业系统,环境传感器,价格敏感的白色家电等。
总结
         以上简单讲述了用SI7001温湿度传感器,C8051F985低功耗MCU处理器,CP2403 LCD控制器,LCD显示器等构成家庭数据采集节点和显示控制系统,具有功耗低,使用方便(电池供电),可扩展等优点,非常适合家庭,库房,病房等应用场合的环境参数监控。有关该方案的更多详情可联系Silicon Labs授权代理商世强电讯。

更多内容请访问 深圳市世强先进科技有限公司(http://c.gongkong.com/?cid=41954)

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