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温湿度传感器模块HTU21D产品简介与应用

发布时间:2021-02-22 03:05:58  来源:    背景:

  

1.温湿度传感器模块HTU21D产物简介

  

基于法邦Humirel公司高本能的湿度感受元件制成,新一代HTU21D温度和湿度传感器正在尺寸与智能方面设备了新的程序:它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚DFN 封装, 底面3x3mm,高度1.1mm。传感器输出进程标定的数字信号,程序 I2C形式。众样化的输出式样,宽的职业电压限制,同时具有很高的温度精度和湿度精度。HTU21系列模块专为低功耗小体积利用计划,具有优良的品德、疾的呼应速率、抗骚扰才智强、性价比上等便宜,细微的体积(3x3mm)、极低的功耗

  

  

数字输出温湿度传感器模块HTU21D传感器首要参数

  

供电电压:1.5V—3.6V

  

湿度丈量限制:0—100%RH

  

温度丈量限制: -40℃—125℃

  

最大打发功率: 2.7uW

  

通讯式样:I2C

  

湿度精度限制(10%RH to 95%RH): ±2%RH

  

湿度迟滞:±1%RH

  

丈量年华:50ms

  

年漂移量:-0.5%RH/year

  

响合时间:5 s

  

  

HTU21D温度和湿度传感器为OEM利用供应一个确实牢靠的温湿度丈量数据。通过一个微节制器的接口和模块连绵抵达温度和湿度数字输出。HTU21D 的区别率能够通过输入敕令举办改换(8/12bit 以至12/14bit 的RH/T),传感器能够检测到电池低电量状况,而且输出校验和,有助于降低通讯的牢靠性。

  

2.规格参数

  

  

25摄氏度,3.3V供电时的电气特质如下:

  

  

印刷板计划贯注:

  

若是SCL 和SDA 信号线彼此平行而且特殊迫近,有恐怕导致信号串扰和通信凋落。管理本事是正在两个信号线之间安置VDD 或GND,将信号线离隔,或利用屏障电缆。其余,下降SCL 频率也恐怕降低信号传输的无缺性。须正在电源引脚(VDD, GND)之间加一个100nF 的去藕电容,用于滤波。此电容应尽量亲近传感器。

  

  

引脚界说:

  

  

本实践采用的为制品HTU21D模块,直接与 STM32 开垦板连绵即可。

  

引脚 阐明

  

电源引脚 (VDD, GND) HTU21 的供电限制为 1.8VDC - 3.6VDC,举荐电压为 3.0V。电源(VDD)和接地(VSS)之间须连绵一个0.1uF的去耦电容,且电容的场所应尽恐怕亲近传感器。

  

串行时钟输入(SCK) SCK 用于微管制器与 HTU21 之间的通信同步。因为接口包蕴了全体静态逻辑,于是不存正在最小 SCK 频率。

  

串行数据 (DATA) DATA 引脚为三态组织,用于读取传感器数据。当向传感器发送死令时, DATA 正在 SCK 上升沿有用且正在 SCK 高电通常务必维持太平。 DATA 正在 SCK 降落沿之后改换。当从传感器读取数据时, DATA 正在 SCK 变低往后有用,且坚持到下一个 SCK 的降落沿。为避免信号冲突,微管制器应驱动 DATA 正在低电平。需求一个外部的上拉电阻(比方: 10kΩ)将信号提拉至高电平。上拉电阻常常已包蕴正在微管制器的 I/O 电道中。

  

3.通信经过

  

Htu21d依照程序的 IIC 举办通讯,合于 IIC 的先容请看—>IIC专题(一)——底子学问绸缪。本文计划也众参考此篇著作–>STM32F10x_模仿I2C读写EEPROM。

  

3.1 IIC启动信号

  

启动传输,发送一位数据时,网罗 DATA 线正在 SCK 线高电通常刻一个向低电平的跳变。

  

  

  

3.2 IIC住手信号

  

终止传输,住手发送数据时,网罗 DATA 线正在 SCK 线高电通常刻一个向高电平的跳变。

  

  

3.2 IIC数据传输

  

SCL时钟电平为低, 能够变换SDA数据线的电平,正在SCL上升沿的经过将SDA数据发送出去。SCL为高电通常,SDA上的数据维持太平。

  

I2C 是以字节(8位)的式样举办传输,总线字节之后会有一个应答信号,应答信号老是由给与方来发生。通讯经过的时钟由主器件(主机)供应。

  

IIC 写一字节:

  

  

  

数据发送终了,举办应答操作。

  

0:透露从机应答,能够不绝下一步操作;

  

1:透露从机非应答,不行举办下一步操作。

  

IIC读一字节:

  

IIC读取操作肖似于发送,只是传输数据偏向相反。

  

  

  

3.3 IIC应答信号管制

  

恭候应答:

  

  

发生应答:

  

  

发生非应答:

  

  

4.HTU21D数据丈量

  

丈量敕令如下外:

  

  

本文采用非维持主机:

  

//非主机形式

  

#define HTU_TEMP 0xf3

  

#define HTU_HUMI 0Xf5

  

正在非主机形式下, MCU 需求对传感器状况举办盘问。此经过通过发送一个启动传输时序,之后紧接着是如图所示的I2C 首字节(1000’0001)来完结。若是内部管制职业完结,单片机盘问到传感器发出确切认信号后,联系数据就能够通过MCU 举办读取。若是丈量管制职业没有完结,传感器无确认位(ACK)输出,此时务必从头发送启动传输时序。

  

  

传感器初始化:

  

  

传感器数据读取与转换:

  

传感器内部成立的默认区别率为相对湿度12位和温度14 位。 SDA 的输出数据被转换成两个字节的数据包,高字节MSB 正在前(左对齐)。每个字节后面都追随一个应答位。两个状况位,即LSB 的后两位正在举办物理揣度前须置‘0’。

  

转换揣度如下图:

  

  

源代码完成:

  

  

显示式样:

  

本实践通过串口打印和 TFTLCD 显示,串口打印有助于步骤的调试。

  

  

看待丈量出来float的数值若何直接显示到LCD上,代码中扼要的先容了两种式样:

  

LCD显示式样1:sprintf函数将结果打印到test数组里,转换成字符串显示(LCD_ShowString)。

  

LCD显示式样2:将取得的数值拆分成整数和小数直接显示正在液晶(LCD_ShowxNum)。

  

液晶显示直接参考正点原子的驱动。

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