新型温湿度传感器sht10的原理及应用

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1、万方数据新型温湿度传感器SHTIO的原理及应用※一东芝大连有限公司吴国宏详细介绍Sensirion传感器公司推出的新燃集成数字式温湿度传感器。该传感嚣采用CMOSens专剃技麓要拳祷温度湿度侉感器、A／D籍凌器及数字接瑶无缝结合，使谤感器具有体积小、响应速度快、接口简单、性价比高等特点。本文结合实例讲解该传感器的命令、时序，以及其在单片机系统中的庶用。关键词SHTl0温湿度传感器数字传感器ATme98L引言随着社会的不断发展前进，人们进入了数字化信息时代，对生活质量的要求越来越高。汽车、空调、除湿器、烘干机等都已家喻户晓，它们都离不开对温度、湿度等环境嚣豢鳇要求。瑞士Sen

2、sirion公司推出了SHTxx单片数字温湿度集成篱感器。采焉CMOS过程畿黧王专利技零(CMOSenstechnology)，确保产品具有极高的可靠性和出色的长鬻稳定畿。该传感器内1个奄容式聚合体溺瀑元件和1个能隙式测温元件组成，并嗣1个14位A／D转换器以及1个2-wire数字接口在单芯片中无缝结合，使得该产鼹具有功耗低、反应快、抗干扰能力强等优点。1SHTl0的特点SHTlo的主要特点如下：◆禚对湿凌和温度的测量兼有露点输出；◆全部校准，数字输出；◆接口简革(2-wire)，响应速度快；◆越低功耗，自动休眠；◆出色的长期稳定性；◆越小体积(表隧贴装)；◆测湿精度土4．

3、5％RH，测温精度土0．5℃(25℃)。2引脚说明及接口电路{1)舆登庭用电路SHTl0典型应用魄路如图1所示。(2}电源引脚《VDD、GND}SHTl0的供电电压为2．4VDD=囤1g-tTl0典型廉用电路～5．5V。传感器上电后，要等待11ms，从“休眠”状态恢复。农此期阅不发送任何指令。电源弓l脚(VDD和GND)之间可增加1个100nF的电容器，用予去耦滤波。(3l串行接口S}{T10的两线串行接口(bidirectional2一wire)在传感器信号读取期电源功耗方露都做了优化处理，其总线类似12C总线但并不兼容12C总线。④串衙时钟输入(SCK)。SCK弓l赫是

4、醚eU与SHTlO之间通信的同步时钟，由于接髓包含了全静态逻辑，因此没有最小时钟频率。②串符数据(DATA)。DATA弓l脚是1个三态愆，用于MCU与SHTl0之间的数据传输。DATA的状态在串行辩锋SCK静下降沿之后发囊改变，在SCK的上舞瀣有效。在数据传输期间，嬲ScK为高电平时，DATA数据线上必须保持稳定状态。为避免数据发生冲突，MCU应该驱动DATA使其处于低电平状态，而外部接1个上拉电阻将信号拉至高毫平。3命令与时序《1)SHTl0命令SHTl0命令如表1所列。《2；命令时序发送一组“传输启动”序列进行数据传输初始化，如图2所汞。萁时序为：当SCK为高电平翁尊D

5、ATA翻转保持低电乎，紧接着SCK产生1个发脉冲，随后在SCK为高电平时DATA翻转保持高电平。52《牛‘}机城入式条诧应固》adv@mesnet．cotII-cn(广告专用)万方数据裘1命令代码保留0000x测量温度0001l测量湿度00101读状态寄存器00111写状态寄存器00110保留0101x～1110x软复位，复位接口、清除状态寄存器为11110默认值，下一个命令前等待至少11msDATASCK图2命令时序紧接着的命令包括3个地址位(仅支持“000”)和5个命令位。SHTl0指示正确接收命令的时序为：在第8个SCK时钟的下降沿之后将DATA拉为低电平(ACK位)

6、，在第9个SCK时钟的下降沿之后释放DATA(此时为高电平)。(3)测量时序IFill和T)“00000101”为相对湿度(RH)测量，“00000011”为温度(D测量。发送一组测量命令后控制器要等待测量结束，这个过程大约需要20／80／320ms，对应其8／12／14位的测量。测量时间随内部晶振的速度而变化，最多能够缩短30％。SHTl0下拉DATA至低电平而使其进入空闲模式。重新启动SCK时钟读出数据之前，控制器必须等待这个“数据准备好”信号。接下来传输2个字节的测量数据和1个字节的CRC校验。MCU必须通过拉低DATA来确认每个字节。所有的数据都从MSB开始，至LS

7、B有效。例如对于12位数据，第5个SCK时钟时的数值作为MSB位；而对于8位数据，第1个字节(高8位)数据无意义。确认CRC数据位之后，通信结束。如果不使用CRC一8校验，控制器可以在测量数据LSB位之后，通过保持ACK位为高电平来结束本次通信。测量和通信结束后，SHTl0自动进入休眠状态模式。(4)复位时序如果与SHTl0的通信发生中断，可以通过随后的信号序列来复位串口，如图3所示。保持DATA为高电平，触发SCK时钟9次或更多，接着在执行下次命令之前必须发送一组“传输启动”序列。这些序列仅仅复位串口，状态寄存器