前言
隨著生活水平的提高，家具智能化的需求逐步顯現(xiàn)，溫度、濕度等數(shù)據(jù)采集的應(yīng)用也開始顯現(xiàn)出越來(lái)越大的市場(chǎng)潛力。本文中，通過(guò)Silicon Labs的Si7001溫濕度傳感器，C8051F985低功耗MCU，CP2403 LCD驅(qū)動(dòng)，和LCD顯示器構(gòu)建一個(gè)用于家庭等溫度、濕度數(shù)據(jù)采集的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要用于方便、及時(shí)的獲取室內(nèi)、外的溫度、濕度等數(shù)據(jù)(也可和其他傳感器集成擴(kuò)展數(shù)據(jù)采集應(yīng)用范圍)。
●家庭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的工作原理
本文使用的Si7001溫濕度傳感器，C8051F985低功耗處理器，CP2403 LCD驅(qū)動(dòng)，都具有I2C通信接口，可做成模塊，只需要選用自己的LCD顯示器即可。
典型應(yīng)用如下：
室內(nèi)、室外各放置2個(gè)Si7001溫濕度傳感器(以下簡(jiǎn)稱采集節(jié)點(diǎn))，定時(shí)喚醒采集溫度、濕度原始數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)Si7001內(nèi)部的AD轉(zhuǎn)換器，和出廠校準(zhǔn)的原始數(shù)據(jù)處理，轉(zhuǎn)換成溫、濕度最終數(shù)據(jù)，經(jīng)由I2C總線傳遞到低功耗處理器C8051F985處理。C8051F985低功耗處理器決定啟用哪個(gè)采集節(jié)點(diǎn)，以此降低功耗，并控制CP2403 LCD驅(qū)動(dòng)，將數(shù)據(jù)最終顯示LCD顯示器上。
●家庭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的性能
- 各節(jié)點(diǎn)功耗
①Si7001的功耗
Si7001濕度測(cè)量周期內(nèi)典型的電流為240μA，溫度測(cè)量周期內(nèi)典型的電流為320μA，睡眠電流0.2uA，每分鐘進(jìn)行一次溫、濕度測(cè)量的平均功耗僅為1μA。
②C8051F985的功耗
C8051F985睡眠電流10nA，工作電流150uA/MHz
③CP2403的功耗。
睡眠電流0.02μA，工作電流<3μA。以每分鐘測(cè)量一次，工作頻率4MHz進(jìn)行計(jì)算，平均功耗為不超過(guò)15μA，非常適合電池供電。
-數(shù)據(jù)采集范圍
Si7001的溫度測(cè)量范圍是-40～85℃，在25℃時(shí)的精度是±0.5℃。推薦的濕度測(cè)量范圍是5～90%RH，在20%～80% RH條件下精度為2～3%RH。
以家庭應(yīng)用為例：可在室外布置一個(gè)數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，用于監(jiān)控室外溫、濕度;在室內(nèi)客廳、臥室布置2個(gè)節(jié)點(diǎn)，用于室內(nèi)溫、濕度測(cè)量與自動(dòng)調(diào)節(jié)。
-擴(kuò)展性
家庭數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般還包括：煙霧傳感器，火情報(bào)警器，防盜報(bào)警器等，通過(guò)通用的I2C總線，選用更強(qiáng)大的處理器，即可實(shí)現(xiàn)與其他傳感器的集成與擴(kuò)展，方便布置，降低成本。
