I2C总线数字式温湿度传感器SHT11及其在单片机系统的应用

"I2C总线数字式温湿度传感器SHT11及其在单片机系统的应用" I2C总线数字式温湿度传感器SHT11是瑞士Sensirion公司推出的基于CMOSensTM技术的新型温湿度传感器，该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来，发挥出它们强大的优势互补作用。 SHT11温湿度传感器的主要特性包括： * 将温湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、I2C总线接口全部集成于一芯片（CMOSensTM技术） * 可给出全校准相对湿度及温度值输出 * 带有工业标准的I2C总线数字输出接口 * 具有露点值计算输出功能 * 具有卓越的长期稳定性 * 湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，并可编程为12位和8位 * 小体积（7.65 5.08 23.5mm），可表面贴装 * 具有可靠的CRC数据传输校验功能 * 片内装载的校准系数可保证100%互换性 * 电源电压范围为2.4~5.5V * 电流消耗，测量时为550μA，平均为28μA，休眠时为3μA SHT11温湿度传感器采用SMD（LCC）表面贴片封装形式，其引脚排列如图1所示，包括GND、DATA、SCK、VDD电源端、NC等引脚。 SHT11的工作原理是通过电容式结构和聚合物覆盖层来检测湿度，并将温度传感器与湿度传感器结合在一起，构成了一个单一的个体，从而测量精度较高且可精确得出露点。 SHT11传感器的内部结构框图如图2所示，包括温湿度传感器、信号放大器、A/D转换器、校准数据存储器、标准I2C总线等电路。 SHT11传感器的每一个传感器都是在极为精确的湿度室中校准的，并具有比其它类型的湿度传感器优越得多的性能。 SHT11传感器的输出特性包括湿度值输出和温度值输出，湿度值输出可以通过I2C总线直接输出数字量湿度值，温度值输出可以通过下列公式将温度数字输出转换成实际温度值： RHlinear=c1+c2SORH+c3SORH2 T=d1+d2SOT SHT11传感器还可以计算露点值，计算公式如下： LogEW=(0.66077+7.5T/(237.3+T))+[log10(RH)-2] Dp=[(0.66077-logEW) 237.3]/(logEW-8.16077) SHT11传感器共有5条用户命令，具体命令格式见表1所列，下面介绍一下具体的命令顺序及命令时序： 命令编码说明 测量温度 00011 温度测量 测量湿度 00101 湿度测量 读寄存器状态 00111 “读”状态寄存器 写寄存器 01000 写寄存器 reset 01001 复位 SHT11传感器在单片机系统中的应用可以实现温湿度测量、数据采集、数据处理、控制输出等功能，具有广泛的应用前景。