专利名称：一种可组网温湿度传感器及其单总线组网系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温湿度传感器及其组网系统，尤其涉及一种可组网温湿度传感器及其单总线组网系统。
背景技术：
温湿度传感器属于环境监控领域，广泛应用于暖通空调，除湿器，测试和检测设备，消费品，汽车，自动控制，气象站，家电，医疗等众多领域。在实际应用中往往需要同时测量环境中多个地方的温度和湿度，如果用现有器件来实现，则只能搭建星形的系统结构，如图1所示，以处理器为中心，每个传感器都需要单独通过一条总线直接到控制处理器，这种星形的组网系统结构，不仅占用了处理器大量的控制端口资源，需要大量导线，同时布线和施工的难度也会增大，后续网络维护的难度和成本也会相应增加。目前也有一些可以通过单一总线实现多点测温的传感器，例如，美国Dallas公司生产的型号为DS18B20的可组网数字温度传感器芯片，其采用单线接口方式，只需要1根导线就可以与微处理器实现双向通信；DS18B20也支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在单一总线上，实现多点测温；但是其只能测量温度，不能测量湿度；并且最多可连接的DS18B20传感器数量只有8 个，无法满足测量点更多的状况，而且扩展和增加测试点都比较困难。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种可组网温湿度传感器及其单总线组网系统，实现对某一测量环境中多点的温度及湿度的测量，并使所述多个温湿度传感器与单一总线组网，然后再与微处理器的一个端口相连。本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现一种可组网温湿度传感器，包括温度感应单元、湿度感应单元、微处理单元和外部接口 ；多个所述温湿度传感器同时通过一根总线与控制处理器相连。本实用新型的上述目的还可以通过以下技术方案进一步完善所述外部接口包括外部通信接口和外部供电接口 ；微处理单元通过外部通信接口接收所述控制处理器传来的数据。所述微处理单元为STC15L204EA单片机，所述STC15L204EA单片机内设置有存储
单元，所述存储单元为EEPROM芯片。所述温度感应单元和湿度感应单元分别是热敏电阻和湿敏电容。本实用新型的上述目的还包括以下技术方案一种可组网温湿度传感器的单总线组网系统，包括一台微处理器；还包括多个权利要求1-4所述的可组网温湿度传感器和一条总线；所述总线的一端与所述微处理器相
3连，所述多个可组网温湿度传感器分别连接至所述总线上。所述总线为单总线，所述微处理器通过所述单总线对多个所述可组网温湿度传感器进行读/写双向操作。所述可组网温湿度传感器的数量小于或等于64个。本实用新型的有益效果本实用新型的可组网温湿度传感器，既能同时具备对温度和湿度同时进行监测， 而且具有组网的功能，并且可通过单一总线组网；本实用新型的单总线组网系统仅占用控制处理器的一个端口，实现在一定区域内对多点的温度和湿度同时进行测量，不仅减少了对微处理器端口的占用，而且布线简单，并大大减少了导线等材料的消耗，降低了施工及维护的难度。
图1为传统的温湿度传感器星形结构的组网系统简图；图2为本实用新型的可组网温湿度传感器的内部结构原理图；图3为本实用新型的可组网温湿度传感器的单总线组网系统简图；其中，100可组网温湿度传感器；101温度感应单元；102湿度感应单元；103微处理单元；104 外部接口；200微处理器；300总线；
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图及具体实施例详述本实用新型。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如图2所述，为本实用新型的可组网温湿度传感器的结构原理图；本实施例的可组网温湿度传感器100包括温度感应单元101、湿度感应单元102、微处理单元103和外部接口 104 ；多个可组网温湿度传感器100可以同时通过一根总线与控制处理器相连，进行组网，并用于对多点同时对进行温、湿度测量。进一步地，本实施例中可组网温湿度传感器的外部接口 104包括外部通信接口和外部供电接口，微处理单元103通过所述外部通信接口接收所述控制处理器传来的数据； 所述外部供电接口用于使可组网温湿度传感器100带电工作。进一步地，本实施例中微处理单元103采用型号为STC15L204EA的单片机， STC15L204EA单片机内设置有存储单元，所述存储单元为EEPROM芯片(EEPR0M芯片电可擦可编程只读存储器，是一种掉电后数据不丢失的存储芯片)，可以用来存储温湿度传感器 100在总线上的单元地址。进一步地，温度感应单元101和湿度感应单元102分别采用热敏电阻和湿敏电容来测量温度和湿度。更近一步地，工作时，首先，微处理单元103通过所述通信接口接收外部控制处理器传来的数据，将控制处理器预设定的地址存储在EEPROM芯片中；然后，微处理单元103实时从温度感应单元102和湿度感应单元103读取相应的数据；当微处理单元103从所述通信接口收到所述控制处理器读取的指令，如果所述指令中的读取地址与之前的预设的地址一致时，微处理单元103就按照指定的格式向所述控制处理器发送采集到的数据，如果所述指令中的读取地址与预设地址不一致，则微处理单元103不作回应；因此，通过这种地址的区别，可以在一条总线上连接多个相同可组网温湿度传感器100，并且给每个可组网温湿度传感器100预设一个独立的地址，则控制处理器就可以通过地址来对每个可组网温湿度传感器100进行单独访问，使其相互之间不受干扰，实现对多点进行温度和湿度的监测。如图3所示，本实用新型的可组网温湿度传感器的单总线组网系统，包括一台微处理器200，多个可组网温湿度传感器100和一条总线300 ；总线300的一端与微处理器200 的一个端口相连，多个可组网温湿度传感器100分别连接至总线300上。进一步地，总线300采用单总线(单总线单根信号线，既可传输时钟，又能传输数据，而且数据传输是双向的。)，微处理器200可以通过一根单总线300对多个可组网温湿度传感器100进行读/写双向操作。进一步地，可组网温湿度传感器100同时连接到总线300的数量最多可达64个， 实现同时对多点进行温度和湿度监测；更进一步地，微处理器200可以通过在可组网温湿度传感器100中预先设置的地址对其进行区分和访问在单总线300上可以实现对可组网温湿度传感器100的读写双向操作，每次访问前，微处理器200先在单总线300上发出复位指令，所有连接在单总线300 上的可组网温湿度传感器100都进入等待状态，接着微处理器200发出地址确认命令，只有与所述待确认地址相对应的可组网温湿度传感器100做出回应，表示连接建立；其余可组网温湿度传感器100退出等待状态；然后，微处理器200通过不同的时隙时序(按照先后顺序和能识别的周期性时段)分别对建立连接的可组网温湿度传感器100进行读或写的访问操作。上述的实施例只是为了更好的解释本实用新型，其不应该理解为对本实用新型的限制。本领域的技术人员根据本实用新型所采用的等同变换或等同替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围内。
权利要求1.一种可组网温湿度传感器，其特征在于包括温度感应单元、湿度感应单元、微处理单元和外部接口 ；多个所述温湿度传感器同时通过一根总线与控制处理器相连。
2.根据权利要求1所述温湿度传感器，其特征在于所述外部接口包括外部通信接口和外部供电接口 ；微处理单元通过外部通信接口接收所述控制处理器传来的数据。
3.根据权利要求1所述温湿度传感器，其特征在于所述微处理单元为STC15L204EA单片机，所述STC15L204EA单片机内设置有存储单元， 所述存储单元为EEPROM芯片。
4.根据权利要求1所述温湿度传感器，其特征在于所述温度感应单元和湿度感应单元分别是热敏电阻和湿敏电容。
5.一种可组网温湿度传感器的单总线组网系统，包括一台微处理器；其特征在于 还包括多个权利要求1-4所述的可组网温湿度传感器和一条总线；所述总线的一端与所述微处理器的一个端口相连，所述多个可组网温湿度传感器分别连接至所述总线上。
6.根据权利要求5所述单总线组网系统，其特征在于所述总线为单总线，所述微处理器通过所述单总线对多个所述可组网温湿度传感器进行读/写双向操作。
7.根据权利要求6所述单总线组网系统，其特征在于 所述可组网温湿度传感器的数量小于或等于64个。
专利摘要本实用新型公开了一种可组网温湿度传感器，包括温度感应单元、湿度感应单元、微处理单元和外部接口；多个温湿度传感器同时通过一根总线与控制处理器相连。本实用新型还公开了可组网温湿度传感器的单总线组网系统，包括一台微处理器；还包括多个权利要求1-4的可组网温湿度传感器和一条总线；总线的一端与微处理器的一个端口相连，多个可组网温湿度传感器分别连接至总线上。本实用新型的可组网温湿度传感器，同时具备对温度和湿度同时进行监测，并且可通过单一总线组网；所述单总线组网系统仅占用控制处理器的一个端口，实现对多点的温度和湿度同时测量，减少了对微处理器端口的占用，且减少了导线等材料的消耗，降低了施工及维护的难度。
文档编号G01N27/22GK202255679SQ20112034891
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月16日 优先权日2011年9月16日
发明者李怡华, 王贤瑾 申请人:上海音达科技实业有限公司