基于MXT8051的低成本高性能溫濕度記錄儀的設計

　　數據存儲傳輸設計

　　記錄儀按照PC機管理軟件所設定的記錄間隔采集溫度、濕度，并記錄在EEPROM芯片AT24C1024上，記錄容量為65528組數據。為了對采集到的數據進行深入處理(如統計分析、打印存檔、繪制曲線圖表等)，需將數據從送至計算機開始進行分析。本系統中，MXT8051具有UART通信口，可通過USB轉串口芯片PL2303與PC機通信，使用以下通信協議：

　　PC機命令組成(11個字節)：命令字、記錄儀ID、數據內容

　　記錄儀回應PC機的命令：命令字、記錄儀ID、數據內容、OK

　　低功耗設計

　　溫濕度記錄儀需要長時間工作，并采用單節鋰電池供電，系統功耗是一個首要問題。本文采用以下幾方面的措施：系統使用低頻率的晶振，同時又要兼顧與PC機的通信速度，最終選擇1.8432MHz的晶振;系統平時處于待機狀態，MXT8051片上外設均停止工作，包括AD、PGA、給溫度傳感器供電的恒流源電路，當記錄時間間隔到時才啟動工作;濕度傳感器供電電路平時關閉，當記錄時間間隔到時才給濕度傳感器供電。

　　PC機管理軟件設計

　　PC機管理軟件是在Dephi環境下設計完成的，可運行于Windows 操作平臺，采用串口與記錄儀進行通信，使用了SPComm V2.5串口控件，降低了開發難度，大大增加了可靠性。軟件功能強大，使用方便，可通過列表顯示數據和繪制曲線分析圖，歷史數據可以查詢、保存和打印。軟件啟動時，首先對串口1到串口16發出查詢指令，檢測是否有設備連接，如果有設備則讀取該記錄儀內保存的數據，并通過列表和曲線圖表示出來。讀取出來的數據可以保存成文本或EXCEL格式。同時，可通過管理軟件對記錄儀進行配置，主要是調整記錄儀時間，包括記錄開始時間、記錄間隔、工作模式(溫度、濕度)等。

　　結語

　　本文基于MXT8051混合信號微處理器設計了一種具有長時間記錄、低成本、高性能的濕度記錄儀。通過大量的實驗測試，驗證了該溫濕度記錄儀的可靠性和實用性。該溫度記錄儀具有性能穩定，成本低廉，體積小巧和使用方便的優點。與之配套的上位機軟件具有溫度數據下載、歷史回顧、曲線描繪、Excel 建檔和打印等功能。可廣泛應用于、冷車、冷庫、糧庫、醫院、機房、食品藥品儲運、環境監測、農業及畜牧業等領域。

　　參考文獻：

　　[1]王化祥.傳感器原理及應用[M].天津：天津大學出版社.1999：154—163.

　　[2] MXT8051-適于多種應用的本土高性能單片機, http://www.104case.com/article/95008_2.htm.

　　[3]黃軍輝，黃宇飛，容顯政.帶校準系數的數字溫濕度傳感器及其應用.電子產品可靠性與環境試驗.2006(4):67-68.

　　[4]http://www.honeywell-sensor.com.cn/prodinfo/sensor_humidity_moisture/datasheet/HIH-4000產品規格書.pdf