環(huán)境監(jiān)測系統(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，由于其自身對溫濕度的監(jiān)測具有較高的靈敏性，且集成的A/D轉(zhuǎn)換具備內(nèi)部校準機制，具有較高的準確性，在軟件設(shè)計方面主要注重其實時性。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)傳輸過程包括：啟動傳輸、指定位寫命令、等待傳輸結(jié)束、數(shù)據(jù)傳輸、CRC校驗。具體介紹如下：

1.啟動傳輸

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)啟動溫濕度傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r序如下：在SCK時鐘為高電平期間，DATA由高電平翻轉(zhuǎn)為低電平，在SCK相鄰的下一個高電平時。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有盘枴?/p>

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)命令時序圖。

3.等待監(jiān)測結(jié)束

為了保證溫濕度監(jiān)測的實時性，環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的編程采用交差采集的方法，即溫度與濕度的數(shù)據(jù)采集交替進行。但同時為了兼顧數(shù)據(jù)采集的完整性，在寫入監(jiān)測切換命令以后，要經(jīng)過至少320ms的延時，等待上一組數(shù)據(jù)監(jiān)測結(jié)束。通過下拉DATA四個時鐘周期表示進入空閑模式。接下來是2B的監(jiān)測數(shù)據(jù)，其傳輸時序如下圖所示。

傳輸?shù)臑闈穸葦?shù)據(jù)：100100110001，對應(yīng)濕度75.79%RH。為確保傳輸數(shù)據(jù)的正確性，選擇8位CRC奇偶校驗碼進行校驗。此外，當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，溫濕度傳感器將DATA拉高9個時鐘周期，產(chǎn)生復(fù)位信號。