EL-IOT-II实验箱使用说明书V2(8)

物联网实训系统-M3+ZigBee使用说明书 36

图2-31 EL-IOTM板卡时钟电路

SENSOR INTERFACE和ZIGBEE INTERFACE模块：这两个模块主要是外接传感器和ZIGBEE模块，然后进行传感器采集量的无线传输。电路图如图2-32所示：

图2-32 EL-IOTM板卡ZigBee与传感器电路

20PIN JTAG模块：该模块主要是与仿真器接口，支持公司的J-LINK和M3-LINK两种仿真器。电路图如图2-33所示：

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图2-33 EL-IOTM板卡JTAG下载口电路

UART模块：该部分主要是通过串口可以显示一些调试信息，方便调试，采用直连的方式与PC机连接。电路图如图2-34所示：

图2-34 EL-IOTM板卡串口电路

电源模块：电源可以由三种方式提供：USB、外部电源或锂电池供电，其中默认使用锂电池，板子上已经做了充电电路，可以使用USB或外部电源进行充电。芯片所使用的3.3V电压和传感器使用的+5V电压均由锂电池升压或降压之后提供。电路图如图2-35所

物联网实训系统-M3+ZigBee使用说明书 38

示：

图2-35 EL-IOTM板卡电源电路

按键和LED模块：一个JTAG_LOCK、两个用户按键和3个用户LED灯供用户使用，电路图如图2-36所示：

图2-36 EL-IOTM板卡按键与LED灯电路

复位部分：复位部分采用RC复位，低电平复位。电路图如图2-37所示：

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图2-37 EL-IOTM板卡复位电路

蜂鸣器模块：蜂鸣器既可以用户测试IO实验也可以电池电量较低的时候报警。采用9012驱动，低电平鸣叫。电路图如图2-38所示：

图2-38 EL-IOTM板卡蜂鸣器电路

四、传感器模块介绍 1、温湿度传感器模块

温湿度传感器采用的是瑞士Sensirion公司的数字温湿度传感器芯片——SHT11。该

物联网实训系统-M3+ZigBee使用说明书 40

芯片广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。

（1）、SHT11主要特点如下：

◆高度集成，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上；

◆提供二线数字串行接口SCK和DATA，接口简单，支持CRC传输校验，传输可靠性高；

◆测量精度可编程调节，内置A／D转换器(分辨率为8～12位，可以通过对芯片内部寄存器编程米选择)；

◆测量精确度高，由于同时集成温湿度传感器，可以提供温度补偿的湿度测量值和高质量的露点计算功能；

◆封装尺寸超小(7.62 mm35.08mm32.5 mm)，测量和通信结束后，自动转入低功耗模式；

◆高可靠性，采用CMOSens工艺，测量时可将感测头完全浸于水中。 （2）、SHT11的引脚功能

SHT11温湿度传感器采用SMD(LCC)表面贴片封装形式，接口非常简单，引脚名称及功能如下所示：

★脚1和4--信号地和电源，其工作电压范围是2.4～5.5 V；

★脚2和脚3--二线串行数字接口，其中DA-TA为数据线，SCK为时钟线； ★脚5～8--未连接。 （3）、SHT11的内部结构和工作原理

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上，其内部结构如图2-39所示。该芯片包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件。这两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号，该电信号首先进入微弱信号放大器进行放大；然后进入一个14位的A／D转换器；最后经过二线串行数字接口输出数字信号。SHT11在出厂前，都会在恒湿或恒温环境巾进行校准，校准系数存储在校准寄存器中；在测量过程中，校准系数会自动校准来自传感器的信号。此外，SHT11内部还集成了一个加热元件，加热元件接通后可以将SHT11的温度升高5℃左右，同时功耗也会有所增加。此功能主要为了比较加热前后的温度和湿度值，可以综合验证两个传感器元件的性能。在高湿(>95％RH)环境中，加热传感器可预防传感器结露，同时缩短响应时间，提高精度。加热后SHT11温度升高、相对湿度降低，较加热前，测量值会略有差异。

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