带I 2C总线的数字式智能温湿度传感器SHT11设计参考
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露点计算 空气 的露 点值可 根据 相对湿 度 和温度值 由下面 的公式计 算 出来 ：
应 用 接 口 电路 。
关键 词 ：温 湿度检 测 ；智 能传 感器 ；便携 式检 测仪 ；全校 准 ；温度补 偿
郭涛 石家 庄经济学院物理实 验室
Ｓ Ｔ 是瑞士 Ｓｎｉｏ 公司推出 Ｈ１ １ ｅｓｉｎ ｒ
● 湿度值输 出分辨率为 １ ， 能指 标如 表 １所列 。 ４位
Ｓ ＨＴ１ 的湿度检 测采用 的是电 １
表 １ Ｓ Ｔ 智能温湿度传感器的性能参数 Ｈ１ １
供 电 电压 测 量
２４ ．
线性非 常好 ，故可用 下式 将温度数
Ｓ５ ．
Ｖ
字输 出直 接转换 成 实际 的温度值 ：
ｕＡ ２
供 电 电流
平 均 睡 眠
Ａ
ｌ
Ａ
Ｔｄ （ ｆ ＝１１ ｙ ＋２ ｒ ｓ 对 于上式 ，在 电源 电压为 ５ ｖ、 温度传感器 的分辨率为 １ ４位时 ，ｄ ． 可取 ４ ，ｄ 可取 ０ ｌ ０ ， ． ，而当温度传感 ０ 器的分辨率为 １ 位时，ｄ 应取 一 Ｏ ２ ． ４，
的基于 Ｃ Ｓ ｎＴ 技术的新型智能温 温度值输 出分辨率为 １ 位 ， ＭＯ ｅｓ Ｍ ２ 也可编程
湿度 传感器 。该传感 器 采用独 特 的 降至 １ 位和 ８ ； ２ 位
Ｃ Ｓ ｎ 技术将 Ｃ Ｓ ＭＯ ｅ ｓ ＭＯ 芯片技术与 强大的优势互补作用 。Ｓ Ｔ 智能温 Ｈ１ １ 传感器技术结合起来 ，从而可发挥 出 ２ ． ｒ ３ ｍ） ５ ｎ 表贴封装 ；
维普资讯
带 －Ｃ 总 线 的 数 字 式 智 雕 温 湿 度 传感 器 ２
Ｓ Ｔ 设计蚕 考 Ｈ １ １
摘 要 介绍 了瑞士ｓｎｍｏ 公 司的新一代单 片全校准智能温湿度传感器ｓ Ｔ１ ｅｓ ｎ Ｈ １
的主要特点、 性能参数、 出 输 特性和寄存器配置方法， 给出了Ｓ Ｔ １ Ｈ １ 与单片机的
Ｓ Ｋ：串行时钟输 入 ； Ｃ
个芯片上（ＭＯ ｅ ｓ 技术） Ｃ Ｓ ｎ ；
个 芯片内 。图 ２ 所示是 Ｓ １ 智能 ＨＴ １ ＶＤ Ｄ ：电源端 ， 范围为２ — Ｖ 温湿 度传感 器 的 内部 结构框 图 。 ． ５ ； ４ ５ ＮＣ：空 管脚 。 Ｓ Ｔ 的每一个传感器都已经在 Ｈ １ １
● 可对相对湿度及温度值输出完 成全校准 ； ● 带有工业标准 １ ２ Ｃ总线数字输
出接 口；
主要性髓参数
Ｓ ＨＴ１ 智能温 湿度传感器 的性 １
极 为精确的湿度室中校准过 ，并将校
准系数预存在 Ｓ Ｔ 传感器的 Ｏ Ｐ内 Ｈ１ １ Ｔ
存 中。经校准 的相对湿度和温度传感 器与一个 １ 位的Ａ Ｄ转换器相连，转 ４ ／
Ｓ Ｔ Ｈ １智能温湿度传感器采用 Ｓ Ｄ 度变化而引起 的误差。Ｃ Ｓｎ 技 １ Ｍ ＭＯ ｅｓ 储管理 、生产制造 、气象观测 、科 学 （Ｃ ） Ｌ 表面贴片封装形式 ，外形及管脚 术 不仅将 温 、湿度 传感器结 合 在一 Ｃ 研究及 日常生活中的温湿度测量系统 排列如图 １ 所示 ，其引脚说明如下 ：
ｄ 可取 ０ ４ ， ．。 ０
湿度
分辨率 重复性 精确度 非线性
范围
０５ ．
８
００ ． ３
ｌ ２
％ＲＨ
ｂｔ ｉ
％ＲＨ
０９ ％Ｒ ５ ．Ｏ Ｈ ２ ℃
１．０ Ｈ ０９％Ｒ
ｌ０ ０
％ＲＨ
％ ＲＨ
． ．
反应时间
滞后时间
１（３ 慢速空气流 ／ ６％） ｅ 典型
湿度传感器具有数字式输 出，并具有 验功能 ；
容式结构 ，它 用具 有不 同保护下 的
物 覆 盖 层 来 组 成 传 感 器 芯 片 的 电
● 采用小体 积 （ ．５×５０ “ 型结 构 ”检 测 电极 系统 和 聚合 ７６ ．８× 微
● 带有可靠 的 Ｃ Ｃ数据传输 校 容 ，这样 ，除保持 电容 式湿敏 器件 Ｒ
的原有 特性 外 ，也可 抵御来 自外界
免调试 、免标定 、免外围电路及可全 湿度 传感器需要设计 信号调理电路 。
以及 所需要 的复杂校准 和标定过 程 ， 同时也大大提高了湿度传感器的测量
精度 。因此 ，Ｓ Ｔ 可广泛应用于仓 Ｈ １ １
● 片内装载的校准 系数可保 证 的影 响 。由于它将 温 度传感器 与湿
互换等特点 。从而克服了传统模拟式 １０ ０ ％的互换性 ；
● 电源 电压范围为 ２ ５５Ｖ； ． ． ４—
度传感器结合在一起构成了一个单
一
的个体 ，因而测量 精度更 高且 可
● 电流消耗很低 ，测量时为 ５ ０ 以精 确得 出露点 ，同时不会 产生 由 ５ Ａ，平均 ２ Ａ，睡眠时仅 ３ Ａ。 于 温度与 湿度传 感器 之间 因温度梯 ８
收 稿 日期 ：２ ０ — ２ ５ ０ ６ ０ —１
在 了一起 ，因此 ，该传 感器 具有 比
１４ 电子充 器 件 主用 ２ ０ ． Ｗ ＷＣ ｉ Ｅ Ｄｎｔ １ ０ ６３ Ｗ ．ｈ ａ Ｃ ． ｎ ｅ
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Ｒｅ ｅ ｅ ｃ ＆ Ｄ ｅ ｉ ｎ ｔｒ ｎ ｅ ｓｇ
中。
起 ，而且 还 将 信号放 大 器 、模 ／ 数
ＧＮ Ｄ：接地 端 ；
转换器 、校准数据存储器 、标准 Ｉｃ
总 线等 电路部 分全 部都集成 在 了一
主ｌ特点
● 集温 、湿度传感器 、信号 放
大和调理 、ＡＤ转换 、 Ｉ Ｉ Ｃ总线接口于
一
ＤＡＴ Ａ：双 向串行 数据线 ；
换 后的数字温湿度值再送给二线 ＩＣ 总线器件 ，以将数字信号转换为符合 ＩＣ总线协议的串行数字信号。 ２ 由于将 传感 器 与 电路 部 分结合
图１ Ｓ Ｔ １ Ｈ １ 外形及管脚 排列
● 具有露点值计算输 出功能 ；
● 不需要外围元件 ；
● 具有卓越 的长期稳定性 ；
应 用 接 口 电路 。
关键 词 ：温 湿度检 测 ；智 能传 感器 ；便携 式检 测仪 ；全校 准 ；温度补 偿
郭涛 石家 庄经济学院物理实 验室
Ｓ Ｔ 是瑞士 Ｓｎｉｏ 公司推出 Ｈ１ １ ｅｓｉｎ ｒ
● 湿度值输 出分辨率为 １ ， 能指 标如 表 １所列 。 ４位
Ｓ ＨＴ１ 的湿度检 测采用 的是电 １
表 １ Ｓ Ｔ 智能温湿度传感器的性能参数 Ｈ１ １
供 电 电压 测 量
２４ ．
线性非 常好 ，故可用 下式 将温度数
Ｓ５ ．
Ｖ
字输 出直 接转换 成 实际 的温度值 ：
ｕＡ ２
供 电 电流
平 均 睡 眠
Ａ
ｌ
Ａ
Ｔｄ （ ｆ ＝１１ ｙ ＋２ ｒ ｓ 对 于上式 ，在 电源 电压为 ５ ｖ、 温度传感器 的分辨率为 １ ４位时 ，ｄ ． 可取 ４ ，ｄ 可取 ０ ｌ ０ ， ． ，而当温度传感 ０ 器的分辨率为 １ 位时，ｄ 应取 一 Ｏ ２ ． ４，
的基于 Ｃ Ｓ ｎＴ 技术的新型智能温 温度值输 出分辨率为 １ 位 ， ＭＯ ｅｓ Ｍ ２ 也可编程
湿度 传感器 。该传感 器 采用独 特 的 降至 １ 位和 ８ ； ２ 位
Ｃ Ｓ ｎ 技术将 Ｃ Ｓ ＭＯ ｅ ｓ ＭＯ 芯片技术与 强大的优势互补作用 。Ｓ Ｔ 智能温 Ｈ１ １ 传感器技术结合起来 ，从而可发挥 出 ２ ． ｒ ３ ｍ） ５ ｎ 表贴封装 ；
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带 －Ｃ 总 线 的 数 字 式 智 雕 温 湿 度 传感 器 ２
Ｓ Ｔ 设计蚕 考 Ｈ １ １
摘 要 介绍 了瑞士ｓｎｍｏ 公 司的新一代单 片全校准智能温湿度传感器ｓ Ｔ１ ｅｓ ｎ Ｈ １
的主要特点、 性能参数、 出 输 特性和寄存器配置方法， 给出了Ｓ Ｔ １ Ｈ １ 与单片机的
Ｓ Ｋ：串行时钟输 入 ； Ｃ
个芯片上（ＭＯ ｅ ｓ 技术） Ｃ Ｓ ｎ ；
个 芯片内 。图 ２ 所示是 Ｓ １ 智能 ＨＴ １ ＶＤ Ｄ ：电源端 ， 范围为２ — Ｖ 温湿 度传感 器 的 内部 结构框 图 。 ． ５ ； ４ ５ ＮＣ：空 管脚 。 Ｓ Ｔ 的每一个传感器都已经在 Ｈ １ １
● 可对相对湿度及温度值输出完 成全校准 ； ● 带有工业标准 １ ２ Ｃ总线数字输
出接 口；
主要性髓参数
Ｓ ＨＴ１ 智能温 湿度传感器 的性 １
极 为精确的湿度室中校准过 ，并将校
准系数预存在 Ｓ Ｔ 传感器的 Ｏ Ｐ内 Ｈ１ １ Ｔ
存 中。经校准 的相对湿度和温度传感 器与一个 １ 位的Ａ Ｄ转换器相连，转 ４ ／
Ｓ Ｔ Ｈ １智能温湿度传感器采用 Ｓ Ｄ 度变化而引起 的误差。Ｃ Ｓｎ 技 １ Ｍ ＭＯ ｅｓ 储管理 、生产制造 、气象观测 、科 学 （Ｃ ） Ｌ 表面贴片封装形式 ，外形及管脚 术 不仅将 温 、湿度 传感器结 合 在一 Ｃ 研究及 日常生活中的温湿度测量系统 排列如图 １ 所示 ，其引脚说明如下 ：
ｄ 可取 ０ ４ ， ．。 ０
湿度
分辨率 重复性 精确度 非线性
范围
０５ ．
８
００ ． ３
ｌ ２
％ＲＨ
ｂｔ ｉ
％ＲＨ
０９ ％Ｒ ５ ．Ｏ Ｈ ２ ℃
１．０ Ｈ ０９％Ｒ
ｌ０ ０
％ＲＨ
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． ．
反应时间
滞后时间
１（３ 慢速空气流 ／ ６％） ｅ 典型
湿度传感器具有数字式输 出，并具有 验功能 ；
容式结构 ，它 用具 有不 同保护下 的
物 覆 盖 层 来 组 成 传 感 器 芯 片 的 电
● 采用小体 积 （ ．５×５０ “ 型结 构 ”检 测 电极 系统 和 聚合 ７６ ．８× 微
● 带有可靠 的 Ｃ Ｃ数据传输 校 容 ，这样 ，除保持 电容 式湿敏 器件 Ｒ
的原有 特性 外 ，也可 抵御来 自外界
免调试 、免标定 、免外围电路及可全 湿度 传感器需要设计 信号调理电路 。
以及 所需要 的复杂校准 和标定过 程 ， 同时也大大提高了湿度传感器的测量
精度 。因此 ，Ｓ Ｔ 可广泛应用于仓 Ｈ １ １
● 片内装载的校准 系数可保 证 的影 响 。由于它将 温 度传感器 与湿
互换等特点 。从而克服了传统模拟式 １０ ０ ％的互换性 ；
● 电源 电压范围为 ２ ５５Ｖ； ． ． ４—
度传感器结合在一起构成了一个单
一
的个体 ，因而测量 精度更 高且 可
● 电流消耗很低 ，测量时为 ５ ０ 以精 确得 出露点 ，同时不会 产生 由 ５ Ａ，平均 ２ Ａ，睡眠时仅 ３ Ａ。 于 温度与 湿度传 感器 之间 因温度梯 ８
收 稿 日期 ：２ ０ — ２ ５ ０ ６ ０ —１
在 了一起 ，因此 ，该传 感器 具有 比
１４ 电子充 器 件 主用 ２ ０ ． Ｗ ＷＣ ｉ Ｅ Ｄｎｔ １ ０ ６３ Ｗ ．ｈ ａ Ｃ ． ｎ ｅ
维普资讯
Ｒｅ ｅ ｅ ｃ ＆ Ｄ ｅ ｉ ｎ ｔｒ ｎ ｅ ｓｇ
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起 ，而且 还 将 信号放 大 器 、模 ／ 数
ＧＮ Ｄ：接地 端 ；
转换器 、校准数据存储器 、标准 Ｉｃ
总 线等 电路部 分全 部都集成 在 了一
主ｌ特点
● 集温 、湿度传感器 、信号 放
大和调理 、ＡＤ转换 、 Ｉ Ｉ Ｃ总线接口于
一
ＤＡＴ Ａ：双 向串行 数据线 ；
换 后的数字温湿度值再送给二线 ＩＣ 总线器件 ，以将数字信号转换为符合 ＩＣ总线协议的串行数字信号。 ２ 由于将 传感 器 与 电路 部 分结合
图１ Ｓ Ｔ １ Ｈ １ 外形及管脚 排列
● 具有露点值计算输 出功能 ；
● 不需要外围元件 ；
● 具有卓越 的长期稳定性 ；