便携式温湿度舒适性测试仪元器件设计

一、温湿度传感器电路

本测试仪采用的温湿度传感器为SHT21，其数据输出为标准的I℃信号，它和微控制器STM32F103ZET6之间通过I℃接口进行通信。温湿度传感器SHT21的连接电路如图2所示。

二、SD卡存储电路

本采集器的数据存储采用大容量的SD卡(8GB或者32GB)来实现，STM32的SDIO总线采用的是4位总线多块读写模式，波特率设为24 MHz，当系统只进行文件读写的时候，读速度达到6.74MB/s，写速度达到4MB/s，完全能够达到本测试仪对数据保存的设计要求。同时SD卡座焊接在主板上，每次使用可以直接插拔SD卡，使用起来稳定可靠又非常简单。SD卡和STM32通过SDIO总线来进行数据的传输，原理图如图3所示。

三、LCD显示电路

LCD显示屏选用的是Solomon Systech公司的SSD1289，有240(RGB)x320的点象素，能实现262，144灰度级别的画面显示。SSD1289有8位、9位、16位、18位总线形式，可以快速有效地传输图像数据，还提供18位的RGB接口。它集成了LCD控制器，所以能有效节约CPU的资源，拥有较大的灵活性和扩展性。LCD和STM32通过FSMC总线来进行数据传输，硬件原理如图4所示。

四、电源电路和PCB印刷电路板设计

STM32F103ZET6的供电电压为2.7—3.6V，SD卡的电源输人为2.03.4V，因此选取常用的3.3V作为二者的供压源。LCD的供电电压为SV，通过具有较高的电源抑制比、超低噪声、较好的电压线性和负载瞬态效应以及较小的电压漂移的线性低压稳压器LM1117和78L05变压得到所需3.3V和SV工作电压。同时，在输人端、输出端和电源地之间连接0.1，F和10，F的旁路电容使输人电压更加平滑，并获取稳定纯净的电压输出，提高纹波和噪声抑制，且增强稳定性。

印刷电路板设计主要从外部连接、尺寸大小、散热性等方面考虑。在保证印刷电路板上信号传输可靠及器件之间散热良好的前提下，减小芯片之间的间距，选用贴片式芯片、电容、电阻等来缩小占据的空间。传感器芯片SHT21焊接于印刷电路板上，为了使测量的温湿度更加准确，减小印刷电路板上热传递对传感器的影响，在SHT21附近处加人铣削狭缝设计，减少热传递。http://www.gdzhenghang.net