隨著科技水平的日益進步,人類的生活水平也在逐步的提高,對家居智能化也有了渴求,智能家居在今后的市場將越來越大。下面介紹一種溫濕度采集系統在智能家居的應用方案。該方案采用Si7001溫濕度傳感器,C8051F985低功耗MCU,CP2403LCD驅動和顯示器構建一個家庭溫濕度采集系統,用來檢測室內外溫濕度數據。
溫濕度采集系統的工作原理
分別在室內外安裝兩個2個Si7001溫濕度傳感器,定時喚醒采集溫濕度的原始數據,在Si7001內部進行AD轉換,經過I²C總線送往C8051F985處理。C8051F985可以根據需要啟用哪個采集節點的數據來降低能耗,并控制CP2403LCD驅動,最終的數據在LCD顯示屏上顯示,方便用戶讀取。
溫濕度采集系統的性能參數
一、各主要節點的功耗
1、Si7001
Si7001溫度測量周期內電流大小為320微安,濕度測量周期內電流大小為240微安,睡眠電流為0.2微安,如果每分鐘進行一次溫濕度采集,則溫濕度傳感器平均功耗大約在1微安。
2、C8051F985
睡眠電流10nA,工作電流150uA/MHz
3、CP2403
睡眠電流0.02微安,工作電流小于3微安。
假如按每分鐘進行一次測量,工作頻率在4MHz,那么平均功耗將小于15微安,所以可以采用電池進行供電,用起來也方便。
二、數據采集范圍
Si7001的溫度量程為-40到85℃,在25℃時的精度為±0.5℃。濕度量程為5到90%RH,在20%到80%RH條件下精度為2到3%RH。家庭使用的話完全能滿足要求。
具體實施的時候建議在室外布置一個采集點,室內客廳、臥室布置兩個采集點,采集到的數據交給控制系統,用來調節室內溫濕度。
三、可擴展性
家庭數據采集系統除了利用溫濕度傳感器以外,還可以加上煙霧傳感器,火情報警器,熱釋電紅外傳感器等等,然后通過I²C總線技術,送給功能更強大的處理器進行數據處理,即可實現功能的擴展。節電布置的時候要綜合考慮,以便節約成本。
總結
本文簡要介紹一種家庭溫濕度數據采集系統方案,采用SI7001溫濕度傳感器采集溫濕度數據,送往C8051F985低功耗MCU處理器進行處理,最終數值顯示在LCD顯示屏上。該方案具有實用性強,能耗低,方便布置,擴展性強等特點,在家庭,庫房等需要溫濕度采集控制的場合非常適用。