温湿度检测仪usb接口主从通讯设计

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1、温湿度检测仪USB接口主从通讯设计　　摘要：将USB总线接口芯片CH375应用于温湿度测记仪中，使该仪器既可以工作在设备模式下，与计算机直接进行通讯（包括温湿度数据的上传和仪器基本参数的设置），也可以工作在主机模式下，读写U盘，通过U盘作为中介实现数据的传输，使温湿度测记仪不用离开测试现场就可以和PC机进行数据通讯，方便了用户的使用。关键词：温湿度仪USB主从应用式CH375中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：1概述温度是表征物体冷热程度的物理量，它是物体内分子间平均动能的一种表现形式。湿度是指空气中水蒸气湿气的含量常用

2、绝对湿度、相对湿度露点等表示。空气湿度的物理定义是用来表示空气中的水汽含量多少或空气潮湿程度的物理量。日常生活中所说的空气湿度，实际上就是指相对湿度而言。相对湿度是表示空气中实际的水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比。饱和水汽压是随着温度的升高而增加的，在空气中实际水汽压不变的情况下（分子不变），饱和水汽压越高（分母越大），其相对湿度越低。所以一般情况下温度增加相对湿度会下降。2温湿度仪系统硬件设计52.1SHT11传感器、单片机及显示部分温湿度传感器SHT11将温度感测、湿度感测、信号变换、A／D转换和加热器等功能集成到一个芯片

3、上，其测量原理：首先利用2只传感器分别产生相对湿度、温度的信号；然后经过放大，分别送至A／D转换器进行模数转换、校准和纠错；再通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至微控器；最后利用微控器完成非线性补偿和温度补偿。测控系统以SM89C51为主机，由SHT11实现温度和湿度的测量。SM89C51是台湾新茂(SyncMos)公司生产的8位MCU，内含4KBFLASHROM、128BRAM、扩展I／O，自带看门狗定时器、低EMI、DBANK寻址、片内WDTRC振荡器、PWM等。因此本系统不需要外扩ROM，也不必用外置的看门狗电路。显

4、示器件选用南京国显的图形液晶显示模块GXM12864。它内含KS0108B／HD61202控制器，是一种采用低功耗CMOS技术实现的点阵图形LCD模块，有8位的微处理器接口，通过内部的128×64位映射DDRAM，实现128点、64点大小的平板显示。它的主要功能是分2行同时显示现场节点的温度和湿度。2.2主从双模式模块的设计5本设计突破了传统单一的USB外设，采用了双USB插座模式，使其既可以工作在USB—DEVICE设备模式下，也可以工作在USB—HOST主机模式下，方便了不同场合的用户。USB插座采用单独供电，并在USB插座

5、电源上并联储能用的电解电容。这样，即使USB设备刚插上时存在电容充电过程，也不会影响单片机和CH375。当CH375工作于主机模式时，在本地端提供了通用的被动并行接口和点对点的串行接口；当工作于设备模式时，只能用并行接口。所以，为了更方便地在主从模式下切换，在本测记仪中统一采用了被动并行接口的方式同单片机进行数据通讯。两者的选择主要通过CH375芯片的TXD引脚来实现的。在本仪器中，将CH375的TXD引脚通过1k欧姆的下拉电阻接地,CH375在复位期间检测到TXD引脚为低电平时，则启用并行接口；否则，启用串行接口。如果启用串行

6、接口，那么复位完成后TXD将用于串行数据输出，并且CH375芯片只能工作于USB主机方式下。CH375内置了电源上电复位电路，所以不需要外部提供复位。RSTI引脚用于从外部输入异步复位信号：当引脚为高电平时，CH375被复位；当引脚恢复为低电平后，CH375会继续延时复位20ms左右，然后进入正常工作状态。电容C55能在电源上电期间可靠复位，并且减少外部干扰。RST引脚和RST#引脚是复位状态输出引脚，分别是高电平有效和低电平有效。当电源上电复位或者被外部强制复位以及复位延时期间，RST引脚和RST#脚分别输出高电平和低电平。复

7、位完成后，分别恢复到低电平和高电平。52.3整体电路图设计SHT11为完成预定值的设置，系统则设有4个预设按键S1、S2、S3、S4，分别为加1键、减1键、设定功能选择键和设定完成确定键。其数据线DATA连接于51单片机的引脚P1.0，时钟线SCK连接于51单片机的引脚P1.1。按键S5则为单片机提供复位使用。用51单片机的引脚P2.5和P2.4来分别控制LCD显示器芯片的引脚DI和PW。CH375芯片通过被动并行接口芯片可以很方便地挂接到51单片机、DSP和MCU的系统总线上，并且可以与多个外围器件共存。CH375的TXD

8、引脚接地，从而使CH375工作于并口方式。CH375芯片的8位双向数据总线D7～DO直接与单片机的PO数据口相连，RD＃和WR＃分别连接到单片机的读选通输出引脚RD＃和写选通输出引脚WR＃。片选信号CS＃连接到单片机的P2.7引脚，该引脚为低电平时选通CH375