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環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)溫濕度傳感器自身具備A/D轉(zhuǎn)換功能，在軟件設(shè)計(jì)方面主要是完成溫濕度傳感器與主控芯片之間的數(shù)據(jù)通信，由于其自身對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)具有較高的靈敏性，且集成的A/D轉(zhuǎn)換具備內(nèi)部校準(zhǔn)機(jī)制，具有較高的準(zhǔn)確性，在軟件設(shè)計(jì)方面主要注重其實(shí)時(shí)性。數(shù)據(jù)通信采用兩線雙向的串口連接方式，其一組完整的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程包括：?jiǎn)?dòng)傳輸、指定位寫命令、等待傳輸結(jié)束、數(shù)據(jù)傳輸、CRC校驗(yàn)。具體介紹如下：

1.啟動(dòng)傳輸

環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)溫濕度傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序如下：在SCK時(shí)鐘為高電平期間，DATA由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平，在SCK相鄰的下一個(gè)高電平時(shí)。DATA再由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，以此作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?dòng)信號(hào)。

2.指定位寫命令

目前用到的寫命令地址為：000，溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)的溫濕度數(shù)據(jù)由同一條數(shù)據(jù)線傳輸，傳輸數(shù)據(jù)由5位命令位決定（溫度數(shù)據(jù)：00011；濕度數(shù)據(jù)：00101），例如：下圖為在地址位000寫入傳輸濕度數(shù)據(jù)命令時(shí)序圖。

3.等待監(jiān)測(cè)結(jié)束

為了保證溫濕度監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)性，環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的編程采用交差采集的方法，即溫度與濕度的數(shù)據(jù)采集交替進(jìn)行。但同時(shí)為了兼顧數(shù)據(jù)采集的完整性，在寫入監(jiān)測(cè)切換命令以后，要經(jīng)過(guò)至少320ms的延時(shí)，等待上一組數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)束。通過(guò)下拉DATA四個(gè)時(shí)鐘周期表示進(jìn)入空閑模式。接下來(lái)是2B的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，其傳輸時(shí)序如下圖所示。

傳輸?shù)臑闈穸葦?shù)據(jù)：100100110001，對(duì)應(yīng)濕度75.79%RH。為確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，選擇8位CRC奇偶校驗(yàn)碼進(jìn)行校驗(yàn)。此外，當(dāng)溫濕度傳感器與主控芯片STM32的數(shù)據(jù)通信發(fā)生異常時(shí)，溫濕度傳感器將DATA拉高9個(gè)時(shí)鐘周期，產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)。