3.2.2 温度湿度传感器
温度湿度的测量采用SHT11型智能化湿度/温度传感器,它采用CMOSens (Ce-mo-Sens)专利技术(CMOS和传感器技术的融合),体积小。SHT11主要包括相对湿度传感器、温度传感器、放大器、A/D转换器、校准存储器(E2PROM)、随机存取存储器(RAM)、状态寄存器、加热器、低电压检测电路等部分,可给出全校准相对湿度及温度值输出,具有露点值计算输出功能;湿度值输出分辨率为14位,温度值输出分辨率为12位,并可编程为12位和8位;具有数据传输校验功能。SHT11是采用I2C总线接口的传感器,接口电路非常简单,具有数字式输出,免调试,免标定,一致性好,具有超快响应、抗干扰能力强、极高的性价比等优点,图2为其连接电路图。
3.2.3 CO2浓度传感器
CO2的监测采用6004型CO2浓度传感器,该传感器采用红外线吸收散射式NDIR技术,灵敏度高,可重复性好,响应时间快,预热时间短,长期使用稳定性能好。红外CO2传感器6004的测量范围较宽。分别为0~2 000 pom,0~10 000 ppm,0~50 000 ppm,采用+5 V供电,平均电源损耗45 mA,最小电源损耗15 mA。工作环境为0~50°C,输出电压是在0~4 V变化的直流信号,系统对6004的输出信号进行采样后,送到A/D转换器处理。A/D转换器采用带有I2C总线的ADS1100,它具有分辨率、接口简单、比例放大、功耗低、体积小等优点。ADS1100采用电源电压为基准电压,可按比例进行MD转换。同时带有差分输入且具有高达16位的分辨率,片内可编程增益放大器(PGA)能提供高达8倍的增益,允许对小信号进行测量。该传感器使用寿命长(约10年),对温度和湿度依赖性比较小,可以明显降低温度的漂移所带来的误差。
3.3 存储器模块
存储器部分采用SST25VF040。它以SuperFlash技术为基础,适用于外扩存储器,其存储容量为4 MB,采用3.3 V单电源供电,无需额外高电压,可通过一些特殊的命令字序列实现对各个子模块的读写和擦除。该器件功耗低,工作电流为7 mA,等待电流为3μA;时钟频率高达33 MHz,可快速编程、擦除、读取,可重复10万次以上,采用8引脚SOIC封装及超薄型WSON封装,可减少电路板空间、耗能及成本。提供最新自动地址增值(AAI)资料写入模式,相较于单一字节资料写入模式,该模式将整个闪存的资料写入时间减少50%。
对采集的数据通过SPI串行通信存储到SST25VF040,也可通过SPI串行通信读取存储器中的数据,从而便于查询、分析、处理采集的数据。存储电路连接如图3所示。通过上拉电阻将CE、SO引脚的初始状态置为高电平,写保护始终为高电平。相应的输入输出端、时钟信号端和使能端分别和单片机接口相连。