来源：单片机及嵌入式系统应用 作者：浙江大学 黄豪佑 卢建刚

    摘要 简要介绍数字温湿度传感器，提出数字温湿度记录仪系统中usb主机设计的实现方案。谊记录仪通过读取u磁盘的内容来配置其工作状态、属性等，同时按照配置显示和记录数据，将记录的历史数据写到usb磁盘上，再通过pc机上住机软件进行数据分析度处理。

    关键词 数字温湿度传感器hygroclip usb主机msp430f1611

    引 言

    在usb拓扑结构中pc机扮演着核心作用，没有pc机的参与，usb设备将无用武之地；但随着usb-otg规范的提出和usb主机接口芯片的产出，usb主机逐渐应用到各种场合中，如数码伴侣、打印机等。目前，大多数的温湿度记录仪都是通过单片机的a／d模块多次采样．经过软件滤波，得到一个均值，然后再通过模拟传感器的数据校正表换算出实际的温湿度，而且都是通过串口与上位机进行通信，上位机需要编写一个数据分析软件来设置记录仪的工作模式，并对记录的历史数据进行分析与处理。根据对以往记录仪的分析和对usb-otg技术的深入研究，提出了数字温湿度记录仪系统中usb主机设计的实现方案。将usb主机嵌入到数字温湿度记录仪系统中，把对记录仪的设置预先写到usb磁盘上，再将usb磁盘插到记录仪上，分别按下读／写按键，记录仪分别完成读取磁盘上的配置和将记录数据写到usb磁盘上。下面详细分析其硬件设计和软件实现过程。

    1 硬件设计

    记录仪系统硬件结构如图1所示。该系统主要完成采集、显示和记录数据，并驱动usb磁盘，在单片机上实现读写usb磁盘功能。整个系统硬件主要由一个主控芯片、数字温湿度传感器、usb主机接口芯片、e2prom、lcd液晶显示器等构成。系统由电池供电，无论是硬件设计还是软件编程都要考虑功耗问题，所以主控芯片选用超低功耗的msp430f1611单片机，结合软件编程能延长电池寿命。数字温湿度传感器选用的是rotronic公司的hygroc1ip，usb主机芯片选用philips公司的ispl362。

    1．1 数字温湿度传感器hygroclip

    hygroclip是一种数字温湿度传感器，具有5根线：电源、地、温度输出、湿度输出、数字输入／输出。供电电压需要5 v，而整个系统的工作电压小于5 v,所以要外加有使能端输出为5v的升压器，使能端由msp430f1611的普通i／o口控制，这样可以有选择地使传感器工作，有利于降低系统功耗。传感器主要由airchip2000和micro-controller／e2prom两部分构成。airchip2000中的集成电路负责测量温湿度，并将它们转换为数字量；d／a转换器将microcontroller发出的数据转为模拟输出。microcontroller根据数字量算出温湿度的实际值，通过数字输出线发送到msp430f16ll中。e2prom用来保存校正数据、传感器数据等。hygroclip与msp430f1611传输数据通过数据输入／输出线来完成，所以是一位一位地发送数据，发送8位代表发完1个字节，有点类似于串口通信协议。串口通信协议规定如下：先发送同步头，当hygroc1ip接入系统3秒钟后，自动进入发送温湿度数据状态，单片机检测到其下降沿中断，然后开启上升沿中断，启动定时器计数，计算进入上升沿中断的时间。若在800μs左右，表示可能是同步头，此时开下降沿中断，并重计定时器的时间。若在4700μs左右，则表示抓到同步头。该下降沿标志着第一位发送数据的开始，经过200μs查看接收位的状态，为“1”表示收到的是“1”，为“0”表示收到的就是“0”。其数字输入／输出引脚的波形如图2所示。

    1．2 ispl362简介

    ispl362是philips公司推出的usb芯片。它在单芯片上集成了otg控制器、主机控制器、设备控制器、usb收发器、otg收发器和缓存器等。otg控制器完全兼容usb2．0及on-the-go supplement 1．0协议，支持otg标准要求的所有功能。在otg模式下工作时，可通过主机通信协议hnp实现主机和外设两种功能的转化，并支持对话请求协议snp。主机和设备控制器遵守usb2．o协议，支持1．5 mb／s的低速传输和12 mb／s的全速传输。当作为设备控制器时，具有两个控制端点，且能利用14个端点进行四种传输类型的任意类型。isp1362还集成了计时器及支持otg功能所需要的模拟元件，而且内部还有一个锁相环pll，因此可以