GE温湿度传感器

GE 温湿度传感器/变送器

使用说明

本文对GE 温湿度一体的传感器/变送器功能及使用作相应的描述。传感器模

块集成了GE 最新推出的温湿度传感器Chipcap ，用户在使用过程中无需校准。该模块上电后及自动检测温度、湿度，通过UART 接口直接输出。

关于湿度测量的精度，请参考Chipcap 的相关文档。本模块在集成Chipcap 过程中，基本保证了Chipcap 性能的一致，其中更是使用了GE 的高精度温度传感器对温度测量提供了更高的精度。

本文中对UART 的数据发送协议也作了详细的描述。

图-1 传感器PCB 尺寸图

图-1为传感器的PCB 尺寸图。整个传感器的尺寸约为2cm ×5.3cm 。安装定位孔的直径为mm 3φ。

一 基本性能

温度测量范围：，超出范围外，通讯协议中有溢出指示

C C °°?70~5湿度测量范围：0~100%RH

输出：UART

二 电气特性

输入电压：5V

%10±接头形式：用户自选（现测试用为4pin 的排针）

接口定义：

管脚编号 管脚名称 说明

1 VCC 电源+

2 GND 电源地

3 TX UART 发送端

4 RX UART 接收端（备用及功能扩展）

接口电平配置：UART 的接口为0-5V 逻辑电平

UART 的配置：

9600bps ，无奇偶校验，1bit 停止位，无流量控制

温湿度测量采样及发送周期为1s 。用户使用时，请留意传感器本身的响应速度，如温度传感器的热响应时间常数现为10s 。

测量参数：

温度测量输出范围（可根据要求扩展）：

C C °°?70~5从UART 接收到的数据To 需要通过以下公式进行转换，获得当前实际的温度值T 。

0.5100

?=To T

湿度测量输出范围：0~100%RH

从UART 接收到的数据需要通过以下公式进行转换，获得当前实际的湿度值RHo RH 。

5

.2RHo RH =

三 UART 通讯协议

本UART 接口使用软件的方式进行数据的判别。在发送的每帧数据中，格式如下：

Head Address Byte Count

Command Temperature Humidity Status CRC8

0xFF xFF

0xFE 0x05 0x02 Low High 2 Bytes 1 Byte 1 Byte 1 Byte 2 Bytes 1 Byte 1 Byte 1 Byte

其中前面的5个字节在温湿度测量发送功能中固定不变的。

Head ：0xFF 0xFF

每帧数据的起始，可以通过连续两个0xFF进行判别。除帧的起始字节外，帧中其余任何地方出现0xFF时，都要在发送过程中在该字节后面插入一个标识字节

0x00，以将该数据部分的字节与帧起始分开。

Address：0xFE

现指温湿度传感器模块的地址。作为从设备，0xFE是指定为该模块的地址。

Byte Count：该字节中是数字是指从Command到Status为止在未插入标识字节前的字节数。请参考Head部分的说明。举例如下：

0xFF 0xFF 0xFE 0x05 0x02 0xAA 0x0A 0x76 0x00 0x01

Head Data + CRC

上面的数据中没有出现0xFF。

当出现0xFF时，如：

0xFF 0xFF 0xFE 0x05 0x02 0xFF 0x0A 0x76 0x00 0x01

Head Data + CRC

在发送时，数据将会如下：

Head Data + CRC

其中0x00即为插入的标识字节，而表示数据段字节数的参数和CRC校验字节都没有变化。即使将0x00作为参数用于计算CRC，CRC的结果也因为是0的缘故而不会改变。

Command：指令，1个字节

该指令这里将一直是0x02，表示自动发送数据。可以扩展。

Temperature：温度，两个字节

由于温度的精度要求高，因此输出范围较大以增加分辨率。使用两个字节表示。第一个字节为温度数据的低位字节，第二个字节为温度数据的高位字节。

当从状态字节（Status）中发现温度向下溢出时，该数据表示为0xFFFF。

当从状态字节（Status）中发现温度向上溢出时，该数据表示为0xEFFF。

Humidity：湿度，一个字节。

当从状态字节（Status）中发现湿度测量向上溢出时，该数据表示为0xFF。

Status：状态，一个字节

6 5 4 3 2 1 0 Bit7

TU

TO

RHO

1/0 1/0

1/0

Bit0: TU

Bit0 ＝ 1时，说明温度向上溢出；Bit0与Bit1不会同时为1。

Bit1 ＝ 1时，说明温度向下溢出；Bit0与Bit1不会同时为1。

Bit2 ＝ 1时，说明湿度向上溢出；

CRC8：CRC冗余校验，一个字节

CRC8校验的计算从Address字节到Status字节进行。

其生成多项式为：G(x) = x8 + x5 + x4 + 1

以下为C语言编写的一段半字节CRC8生成法。

#define G_Poly 0x31

const unsigned char CRCLTB[16] = {

0x00,0x31,0x62,0x53,0xC4,0xF5,0xA6,0x97,0xB9,0x88,0xDB,0xEA,0x7D,0x4C,0x1F,

0x2E};

unsigned char CRC8LTB(unsigned char *ptr,unsigned char len)

{

unsigned char da;

unsigned char crc = 0;

while(len--)

{

da = crc / 16; /*save high 4 bits of CRC*/

crc <<= 4; /*low 4bits * (2**4)*/

crc ^= CRCLTB[da ^ (*ptr/16)]; /*High half byte*/

da = crc / 16; /*save high 4 bits of CRC*/

crc <<= 4; /*low 4bits * (2**4)*/

crc ^= CRCLTB[da ^ (*ptr & 0x0f)]; /*low half byte*/

ptr++;

}

return(crc);

}