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I2C总线数字式温湿度传感器SHT11及其在单片机系统的应用

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

7   保留 0   6 读 工检限(低电压检查) X   5   保留 0   4   保留 0   3   只用于试验,不可以使用 0   2 读/写 加热 0 关 1 读/写 不从OTP重下载 0 重下载 0 读/写 '1'=8位相对湿度,12位温度分辨率。'0'=12位相对湿度,14位湿度分辨率 0 12位相对湿度,14位湿度

(3)温湿度测量时序

当发出了温(湿)度测量命令后,控制器就要等到测量完成。使用8/12/14位的分辨率测量分别需要大约11/55/210ms的时间。为表明测量完成,SHT11会使数据线为低,此时控制器必须重新启动SCK,然后传送两字节的测量数据与1字节CRC校验和。控制器必须通过使DATA为低来确认每一个字节,所有的量均从右算,MSB列于第一位。通讯在确认CRC数据位后停止。如果没有用CRC-8校验和,则控制器就会在测量数据LSB后保持ack为高来停止通讯,SHT11在测量和通讯完成后会自动返回睡眠模式。需要注意的是:为使SHT11的温升低于0.1℃此时的工作频率不能大于标定值的15%(如:12位精确度时,每秒最多进行3次测量)。测量温度和湿度命令所对应的时序如图4所示。

图4

    3.3 寄存器配置

SHT11传感器中的一些高级功能是通过状态寄存器来实现的,寄存器各位的类型及说明见表2所列。下面对寄存器相关位的功能说明:

(1)加热

使芯片中的加热开关接通后,传感器温度大约增加5℃,从而使功耗增加至8mA@5V。加热用途如下:

●通过对启动加热器前后的温、湿度进行比较,可以正确地区别传感器的功能;

●在相对湿度较高的环境下,传感器可通过加热来避免冷凝。

(2)低电压检测

SHT11工作时可以自行检测VDD电压是否低于2.45V,准确度为±0.1V。

(3)下载校准系数

为了节省能量并提高速度,OTP在每次测量前都要重新下载校准系数,从而使每一次测量节省8.2ms的时间。

(4)测量分辨率设定

将测量分辨率从14位(温度)和12位(湿度)分别减到12位和8位可应用于高速或低功耗场合。
I2C总线数字式温湿度传感器SHT11及其在单片机系统的应用
4 应用说明

4.1 运行条件

测量量程以外的温度会使湿度信号暂时地偏移+3%。然后传感器会慢慢返回到校准条件。若将芯片在湿度小于5%环境下加热24小时到90℃,芯片就会迅速恢复高相对湿度、高温度环境的影响,但是,延长强度条件会加速芯片的老化。

4.2 安装注意事项

由于大气的相对湿度与温度的关系比较密切,因此,测量大气温度时的要点是将传感器与大气保持同一温度,如果传感器线路板上有发热元件,SHT11应与热源保持良好的通风,为减少SHT11和PCB之间的热传导,应使铜导线最细并在其中加上窄缝,同时应避免使传感器在强光或UV下曝晒。

传感器在布线时,SCK和DATA信号平行且相互接近,或信号线长于10cm时,均会产生干扰信息,此时应在两组信号之间放置VDD或GND。

5 具体应用

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