温湿度传感器SHT21的应用介绍

SHT21技术手册温湿度传感器 ·完全标定·数字输出，I2C 接口 ·低功耗·优异的长期稳定性·采用DFN 封装-适于回流焊尺寸图 1:SHT21传感器封装的图纸，所给出的尺寸单位为毫米（1毫米=0.039英寸）。

NC 与VSS 内部已连接，可保持悬浮状态。

VSS=GND ，SDA=DATA 。

传感器芯片SHT21配有4C 代CMOSens®芯片。

除了配有电容式相对湿度传感器和能隙温度传感器外，该芯片还包含一个放大器、A/D 转换器、OTP 内存和数字处理单元。

材料构成传感器本身由硅制成，传感器的外壳由镀金铜引线框架和绿色的环氧树脂基模塑料制成。

该装置不含铅、镉和汞-因此，完全符合RoHS 和WEEE 标准。

其他信息和传感器实验包其他信息如使用手册可在网站下载，如需更多信息，可通过******************与Sensirion 联系。

SHT21有两种配套的测试包。

其中一个型号是EK-H4,可同时测量4个通道的温湿度，并有记录功能；另外一种为EK-H5,可简单测量一路温湿度，通过USB 接口与电脑连接。

Bottom View产品综述 SHT21， 新一代Sensirion 湿度和温度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：它嵌入了适于回流焊的双列扁平无引脚DFN 封装，底面3 x 3mm ，高度1.1mm 。

传感器输出经过标定的数字信号，标准 I 2C 格式。

SHT21配有一个全新设计的CMOSens®芯片、一个经过改进的电容式湿度传感元件和一个标准的能隙温度传感元件，其性能已经大大提升甚至超出了前一代传感器（SHT1x 和SHT7x ）的可靠性水平。

例如，新一代湿度传感器，已经经过改进使其在高湿环境下的性能更稳定。

每一个传感器都经过校准和测试。

在产品表面印有产品批号，同时在芯片内存储了电子识别码-可以通过输入命令读出这些识别码。

温湿度模块DHT21产品手册一、产品概述本产品是采用高稳定性电容式感湿元件作为传感元件，经过微处理器采集处理转化成数字信号输出。

每一个传感器都经过标定校准和测试。

具有长期稳定、可靠性高、精度高、低功耗等特点。

二、尺寸图单位:mm(±0.5)三、产品特点DHT21数字温湿度模块具有以下特点：1、数字输出，单总线协议，通信距离支持100米；2、超低功耗；3、0-100%相对湿度测量范围；4、全标定、温漂校准。

5、使用独立感湿元器件，稳定性好，抗污染能力强四、性能特征相对湿度温度五、电气特性参数条件最小典型最大单位供电电压VDD 2.83.3 5.5V 供电电流休眠模式0.2uA 测量模式500uA 采样周期 2.0S低电平输出电压Io<4mA 0250mV 高电平输出电压Rp<25kΩ80%100%VDD 低电平输入电压下降沿0%20%VDD 高电平输入电压上升沿80%100%VDD 输出电流On 4mA 三态门（Off）1020μA表3Io 表示低电平输出电流Rp 代表上拉电阻参数条件最小典型最大单位分辨率0.1%RH 量程范围099.9%RH 精度25℃±3%RH重复性±0.1响应时间1/e(63%)<8S迟滞±0.5漂移典型值<3%RH/r 参数条件最小典型最大单位分辨率0.1℃工作范围-4080℃精度±0.5℃重复性±0.2℃响应时间1/e(63%)1S迟滞±0.1漂移典型值<0.2℃/r图1图2表1表2六、用户指南1、引脚分配引脚名称描述1VDD 电源2.8～5.5V 2SDA 串行数据，双向口3NC NC 4GND 地表4：引脚分配1.1、电源引脚（VDD GND）本产品的供电电压为2.8～5.5V，建议供电电压为3.3V。

1.2、串行数据（SDA）SDA 为数据口，三态结构，SDA 在SCK 时钟下降沿之后改变状态，并仅在SCK 上升沿有效2、通信协议DHT21为了精确测量气体的湿度，减少温度对测量的影响，DHT21传感器在非工作期间，自动转为休眠模式，以降低传感器自身的发热对周围气体湿度的影响。

数字温湿度传感器SHTII及共应用摘要：介绍了数字温湿度传感器SHTll的工作原理、内部结构、测量时序及输出特性，并以SHTll为测量元件，设计了一种基于单片机的温湿度测控系统，给出了系统的硬件电路和软件设计。

关键词：数字温湿度传感器；温度测量；单片机0 引言温湿度的测量和控制在煤矿自动化生产和安全监控中起着十分重要的作用。

本文介绍一种数字温湿度传感器SHTll及其应用。

该传感器具有安装简便、维护方便、可靠性高等特点，特别适合在煤矿井下环境恶劣的条件下进行温湿度的监测。

1 SHTll的工作原理SHTll为具有二线串行接口的单片全校准数字式新型相对湿度和温度传感器，可用来测量相对湿度、温度和露点等参数，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换等特点。

该传感器的外形及管脚示意图如图1所示。

shaotuDATA一串行数据引脚；SCK串行时钟输入图1 SHTll外形及管脚排列示意图与传统的温湿度传感器不同，SHTll是基于CMOSens技术的新型智能温湿度传感器，它将温湿度传感器、信号放大调理、A／D转换、二线串行接口全部集成于一个芯片内，融合了CMOS芯片技术与传感器技术，使传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、极高的性价比等优点，其内部结构框图如图2所示。

shaotu图2 SHTll内部结构框图SHTll传感器默认的测量温度和相对湿度的分辨率分别为14位、12位，通过状态寄存器可降至12位、8位。

湿度测量范围是0～100％RH，对于12位的分辨率为0．03％RH；测温范围为一40～+123．8℃，对于14位的分辨率为0．01℃。

每个传感器芯片都在极为精确的湿度室中标定，校准系数以程序形式储存在OTP内存中，在测量过程中可对相对湿度自动校准，使SHTll具有100％的互换性。

其测量原理：首先利用2只传感器分别产生相对湿度、温度的信号；然后经过放大，分别送至A／D转换器进行模数转换、校准和纠错；再通过二线串行接口将相对湿度及温度的数据送至微控器；最后利用微控器完成非线性补偿和温度补偿。

产品名称:SHT20、SHT21替代品--电容式小体积数字输出HTU21D产品型号:HTU21D 产品品牌:法国Humirel所属分类:温湿度数字输出模块供货信息:产品资料:SHT20、SHT21替代品--电容式小体积数字输出HTU21D详细介绍：产品简介：基于法国Humirel公司高性能的湿度感应元件制成，新一代HTU21D温度和湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：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。

传感器输出经过标定的数字信号，标准I2C 格式。

多样化的输出方式，宽的工作电压范围，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应用设计，具有良好的品质、快的响应速度、抗干扰能力强、性价比高等优点，微小的体积（3x3mm）、极低的功耗传感器重要参数：供电电压：1.5V—3.6湿度测量范围：0—100%RH温度测量范围: -40℃—105℃最大消耗功率: 2.7uW通信方式: I2C湿度精度范围（10%RH to 95%RH）: HTU21D ±2%RH湿度迟滞：±1%RH测量时间：50ms年漂移量：-0.5%RH/year响应时间：5 s同时HTU21D可以和瑞士的SHT20、SHT21实现完全兼容，硬件管脚上可以实现Pin to Pin，无需修改电路板。

软件程序方面也和瑞士的SHT20、SHT21相同，可以实现兼容替换，无需做出任何修改。

同时HTU21D比起瑞士SHT20、SHT21有着很好的价格优势，极具性价比.深圳市凌丰发微电子专业提供SHT20、SHT21替代品--电容式小体积数字输出HTU21D,欢迎您来电咨询SHT20、SHT21替代品--电容式小体积数字输出HTU21D价格、SHT20、SHT21替代品--电容式小体积数字输出HTU21D原理等详细信息。

第11卷第1期2008年1月西安文理学院学报:自然科学版Journal of Xi ’an University of Arts &Science (Nat Sci Ed )Vol.11　No.1Jan.2008文章编号:100825564(2008)0120101203收稿日期:2007203214作者简介:李国柱(1976—),男,山西长治人,西安文理学院机械电子工程系讲师,硕士.利用温湿度传感器SHTxx 实现湿度测量李国柱(西安文理学院机械电子工程系,陕西西安　710065)摘　要:传统的湿度测量需要设计转换电路,并要经过复杂的校准、标定过程,应用不方便.瑞士Sensirion 公司生产的新型数字式温湿度传感器SHTxx 采用独特的CMOSens 技术,将湿敏元件、测温元件、A/D 转换器以及串行接口电路集成在一个芯片中,具有体积小、功耗低、高可靠性、免外围电路及全互换的特点.微处理器通过二线串口与SHTxx 进行通信,该接口与I 2C 接口不兼容.利用SHTxx 可以方便地与单片机组成温湿度测量装置.关键词:CMOSens ;温湿度传感器;SHTxx ;湿度测量中图分类号:TP212.1 文献标识码:A0　引言在现代生产生活中,温度和湿度的监测与控制在仓储管理、智能化建筑、气象、环保、生物制药、食品加工等领域获得了越来越广泛的应用.相对于温度测量而言,湿度的测量一直是一个难点,目前的湿敏传感器以电容式传感器居多,通过在不同湿度下介质的介电常数变化引起电容值的变化来测量湿度.[1-2]传统的湿度传感器需设计信号调理电路并要经过复杂的校准、标定过程,测量精度难以得到保证,且在线性度、重复性、互换性等方面往往不尽如人意.文献[1]利用HS1101湿度传感器进行湿度测量,测量电路需外接振荡电路得到频率输出值,文献[2]同样需要复杂的外接转换电路.文献[3]利用2片DS18B20开发出一种干湿球湿度传感器,但是为解决结露问题需外加通风装置,而且风速对测量结果影响较大.文献[4-5]利用单总线芯片作为转换电路构成了单总线湿度测量装置,使得接口线路简化,值得推广,但仍然需要应用到转换电路,且单总线协议时序复杂,不易编程.本文采用一款瑞士Sensirion 公司生产的SHTxx 系列新型的数字温湿度传感器来进行湿度测量,该传感器采用了独特的CMOSens 技术,将CMOS 芯片技术与传感器技术结合在一起构成高集成度、体积极小的数字式温湿度传感器,使得传感器的耐久性、元件尺寸、数字化、简单和快速的系统应用等性图1　SHTxx 结构框图能均有较大的提高.使用SHTxx 传感器无需外加任何转换电路,可与微处理器直接连接实现湿度以及温度的测量.1　SHTxx 的结构和特性SHTxx 系列温湿度传感器的结构框图如图1所示.该传感器利用两只传感器分别产生相对湿度或温度的信号,然后经过放大、模数转换、校准和纠错,最后通过二线串行接口将相对湿度或温度的数据送至微处理器.微处理器通过对状态寄存器的操作对SHTxx 进行控制和相应的通信.另外SHTxx 内部有一个加热器,利用加热器可实现以下3种功能:通过比较加热前后测出的相对湿度值及温度值可确定传感器是否正常工作;在潮湿环境下使用加热器可避免传感器凝露;测量露点时也需要使用加热器.SHTxx 有4个引脚,VDD 和GND 是电源引脚,SCK (串行时钟输入)和DA TA (串行数据)构成两线双向串行接口.目前SHTxx 系列主要有SHT11、SHT15、SHT71、SHT75等4种型号的产品,它们主要是在测量精度和封装形式存在差别,见表1.表1　SHTxx 系列温湿度传感器型号型号测湿精度/%RH 测温精度/℃(25℃)封装形式SHT11±3.0(20%～80%RH )±0.4无引脚片式载体(LCC )封装SHT15±2.0(10%～90%RH )±0.3无引脚片式载体(LCC )封装SHT71±3.0(20%～80%RH )±0.44pin 单列直插SHT75±1.8(10%～90%RH )±0.34pin 单列直插SHTxx 数字温湿度传感器有以下特性:(1)体积小、集成度高.将传感器、放大器、A/D 转换器、控制电路、串行接口等部件采用CMOS 技术统统放置在一个面积只有几平方毫米的芯片内,使得可靠性、稳定性和抗干扰能力都大为加强.(2)同时测量相对温度和湿度,并在此基础上精确求得露点.测量精度提高并且可以精确得出露点,而不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化而引起的误差.(3)全量程标定,无需重新标定即可互换使用.每只SHTxx 传感器在25℃和48℃,均进行过全量程RH 标定,校准系数被编成相应的程序存入校验存储器中,在测量过程中可对相对湿度进行自动校准.因此每一只传感器都有相同的功能,可以实现100%的互换.(4)应用方便.与传统的电阻型、电容型传感器元件不同,SHTxx 无需另外的转换测量电路,可以直接通过二线串行接口与任何微处理器相连,数字化的14位温度值和12位湿度值供控制器访问,节约了控制器的I/O 口资源,给温湿度测量系统的开发带来极大方便.(5)由于SHTxx 独特的封装设计可以使其完全浸没于水中.(6)此外,该传感器还有反应迅速、高精度、测量范围宽、低功耗等优点.2　SHTxx 的工作时序微处理器通过二线串口与SHTxx 进行通信,SCK 用来提供串行通讯的时钟信号,DA TA 在SCK 时钟下降沿之后改变状态,并仅在SCK 时钟上升沿有效.文献[6]提到SHTxx 接口是I 2C 接口,实际上SHTxx 的接口与I 2C 接口并不完全兼容.2.1　发送命令图2　SHTxx “启动传输”时序用一组“启动传输”时序,来表示数据传输的初始化,“启动传输”时序如图2所示.后续命令包含3个地址位(目前只支持000)和5个命令位,SHTxx 的命令集见表2.SHTxx 若正确接收到指令,则在第8个SCK 时钟的下降沿之后,将DA TA 下拉为低电平,在第9个SCK 时钟的下降沿之后,恢复DA TA 高电平.2.2　通信复位时序当与SHT11传感器的通讯中断,下列信号顺序可使串口复位:当DA TA 线处于高电平时,触发SCK9次或更多,此后接着发一个“启动传输”时序.2.3　测量时序 当发出了湿(温)度测量命令后,微处理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.SHTxx 通过下拉DA TA 至低电平并进入空闲模式,表示测量结束.此时微处理器必须重新启动SCK 时钟,然后由SHTxx 传送两字节的测量数据与1字节CRC 校验和.微处理器必须通过使DA TA 为低来确认每一个字节,所有的量均自MSB 开始,右值有效.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L SB 后保持DA TA 高电平来停止通讯,表2　SHTxx 命令集代码命令00011温度测量00101湿度测量00111读状态寄存器00110写状态寄存器11110软复位0000x ,0101x ～1110x 预留201西安文理学院学报:自然科学版第11卷SHT11在测量和通讯完成后会自动返回睡眠模式.3　利用单片机和SHTxx 测量湿度和温度图3为SHTxx 与MCS -51单片机构成的温湿度测量装置.单片机选用A T89C52,晶振频率12MHz ,通过P1.0、图3　温湿度测量装置P1.1口与SHTxx 相连,在DA TA 信号线上需加一10kΩ的上拉电阻,将信号提高至高电平以避免信号冲突.显示和键盘接口采用zlg7289B ,通过4个L ED 的亮灭指示当前5位数码管显示的是什么数据,当等待/无效L ED 亮时表示当前的数据无效,通过键盘的相应命令键来决定执行何种操作.文献[6]给出了SHTxx 的测量结果转换为温湿度值的修正公式、露点的计算公式以及状态寄存器的定义,这里不再赘述.由于温湿度、露点的计算涉及到大量的浮点数运算,程序采用C51编制.针对SHTxx 和zlg7289B 的应用分别编写有源程序和头文件,在主程序中调用各函数实现相应的功能,zlg7289B 采用查询方式读键盘.为了防止自身温度升高超过0.1℃,SHTxx 的激活时间限制在15%以内,因此在每次测量完成后,程序中均有1s 的延迟.4　结束语基于CMOSens 技术的SHTxx 数字式温湿度传感器将温度传感器、湿度传感器、信号处理、模/数转换器、标定参数以及数字通讯接口全部集成到一个芯片内,提高了传感器的性能,降低了成本,并具有100%的互换性,同时SHTxx 非常便于和微处理器接口,简化了温湿度测量系统的设计,节约了开发时间.[参　考　文　献][1]　解金耀,郑文刚,王兴成,等.节水灌溉控制系统中温湿度传感器的选择与应用[J ].节水灌溉,2004(5):44-45.[2]　张勃,屈保中.电容式湿度传感器设计[J ].传感器技术,2004(9):57-58.[3]　吴振宇,毛德祥,吴超.新型数字干湿球湿度传感器[J ].传感器技术,2004(11):48-50.[4]　王雨,贺为人.一线温湿度传感器的数值修正方法[J ].仪表技术,2004(5):72-73.[5]　阳成军.用单总线器件组建温湿度测控系统硬件设计[J ].传感器世界,2004(2):38-40.[6]　李敏,孟臣.基于CMOSensTM 技术的数字式温湿度传感器及其应用[J ].传感器世界,2004(4):34238.[责任编辑　马云彤]Measurement of H umidity by UsingT emperature and H umidity Sensor SHTxxL I Guo 2zhu(Department of Mechanics and Electrical engineering ,Xi ’an University of Arts and Science ,Xi ’an 710065,China )Abstract :Traditional measurement of humidity needs conversion circuit ,which should be calibrated and tested within accuracy ,so its application is very inconvenient.The new generation digital temperature and humidity sensor SHTxx is produced by Swiss SensirionInc based on unique CMOSens technology.A rela 2tive humidity sensor ,a temperature sensor ,an analog to digital converter and a serial interface circuit are integrated on the same chip SHTxx.The sensor has the characteristics of tiny size ,low power ,high relia 2bility ,exemption of peripheral circuit and full 2interchange.Microprocessor can communicate with SHTxx by the serial interface of two wires which is not compatible with I 2C ing SHTxx and MCU ,the design of the measuring equipment is simply given.K ey w ords :CMOSens ;temperature and humidity sensor ;SHTxx ;measurement of temperature 301　第1期李国柱:利用温湿度传感器SHTxx 实现湿度测量。

数字输出温湿度传感器HTU21D温湿度传感器HTU21D是基于法国Humirel公司高性能的湿度感应元件制成，新一代温度和湿度传感器在尺寸与智能方面建立了新的标准：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。

传感器输出经过标定的数字信号，标准I2C 格式。

多样化的输出方式，宽的工作电压范围，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应用设计，具有良好的品质、快的响应速度、抗干扰能力强、性价比高等优点，微小的体积（3x3mm）、极低的功耗。

JZJ-3007产品应用：1.食品行业:温湿度对于食品储存来说至关重要，温湿度的变化会带来食物变质，引发食品安全问题温湿度的监控有利于相关人员进行及时的控制。

2.档案管理:纸制品对于温湿度极为敏感，不当的保存会严重降低档案保存年限，有了温湿度变送器配上排风机，除湿器，加热器，即可保持稳定的温度，避免虫害，潮湿等问题。

3.温室大棚:植物的生长对于温湿度要求极为严格，不当的温湿度下，植物会停止生长、甚至死亡利用温湿度传感器，配合气体传感器，光照传感器等可组成一个数字化大棚温湿度监控系统，控制农业大棚内的相关参数，从而使大棚的效率达到极致。

4.烟草行业:烟草原料在发酵过程中需要控制好温湿度，在现场环境方便的情况下可利用无线温湿度传感器监控温湿度，在环境复杂的现场内，可利用RS-485等数字量传输的温湿度传感器进行检测控制烟包的温湿度，避免发生虫害，如果操作不当，则会造成原料的大量损失。

5.工控行业:主要用于暖通空调、机房监控等。

楼宇中的环境控制通常是温度控制，对于用控制湿度达到最佳舒适环境的关注日益增多。

参数符号参数值单位储藏温度Tstg -40 to +125 ℃供电电压（峰值）Vcc 3.8 Vdc湿度测量范围RH 0 to 100 %RH温度测量范围Ta -40 to +105 ℃VDD to GND -0.3 to 3.6V Vdc数字 I/O 口引脚（DATA/SCK） to VDD -0.3 to VDD+0.3 Vdc每个引脚输入电流-10 to +10 mA电气特性和基本性能特性符号最小值典型值最大值单位供电电压VDD 1.8 3 3.6 V电流消耗 休眠模式 idd 0.08 0.3 uA测量中 300450500uA 功耗 休眠模式 0.25 1.1 uW 8位模式2.7 uW通讯 数字（两线制接口）储藏环境-40--125℃湿度性能特性 符号 最小值 典型值 最大值单位 分辨率 12位 0.04 %RH 8位 0.7 %RH 湿度测量范围RH 0 100 %RH 湿度测量精度（10%--95%Rh ）典型值 ±2 %RH 最大值 ±3 ±5 %RH 湿度磁滞±1 %RH 测量时间14 18 ms 7 9 ms 4 5 ms2 3 ms 结露150小时后恢复时间t 10 s 长期漂移 0.5 %RH/yr 响应时间TRH510s特性符号 最小值 典型值 最大值单位 分辨率 14位 0.01 ℃ 12位 0.04 ℃ 温度测量范围 T -40 +125 ℃ 温度测量精度（25℃）典型值 ±0.03 ℃ 最大值±0.04 ℃ 工作温度范围-40 +125 ℃ -40 +125 ℉ 测量时间（14位）14位44 58 ms 13位 22 29 ms 12位 11 15 ms 11位6 8 ms 响应时间（15℃--45℃）Tt10sHTU21传感器命令列表命令 释义 代码 触发温度测量 保持主机 11100011 触发湿度测量 非保持主机 11100101 触发温度测量 保持主机 11110011 触发湿度测量 非保持主机11110101 写用户寄存器 11100110 读用户寄存器 11100111 软复位11111110相对湿度转换不论基于哪种分辨率，相对湿度RH 都可以根据SDA 输出的相对湿度信号S RH 通过如下公式计算获得 （结果以 %RH 表示）：1621256RH S RH ⨯+-=温度转换不论基于哪种分辨率，温度T 都可以通过将温度输出信号S T 代入到下面的公式计算得到（结果以温度°C 表示）：16272.17585.46TS T ⨯+-=深圳嘉智捷电子技术有限公司是一家以产品研发，生产加工，销售为一体的技术型公司，拥有多个实用新型专利和软件著作权，主要产品有温度报警器、温湿度报警器、综合报警设备、传感器、语音拨号器等。

AHT21 产品手册温湿度传感器• 完全标定应用范围暖通空调 、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车 、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节、医疗及其他相关温湿度检测控制。

图 1: AHT21 传感器封装图(单位：mm 公差：±0.1mm )2• 数字输出，I C 接口• 优异的长期稳定性• 采用SMD封装适于回流焊• 响应迅速、抗干扰能力强Top viewFront viewButtom view0.40.553.03.01.02.0Top viewButtom view1.00.50.50.95传感器性能相对湿度温度图 3温度典型误差和最大误差。

±0±2±4±6±8±10图 2 25°C 时相对湿度的最大误差。

△R H (%RH )相对湿度（%RH ）电气特性表2 电气特性。

包装信息此精度为出厂检验时，传感器在 25℃供电电压为3.3V 条件下的测试精度。

此数值不包括迟滞和非线性，并只适用于非冷凝条件。

25℃和1m/s 气流条件下，达到一阶响应 63%所需时间。

正常工作范围：0-80%RH, 超出此范围，传感器读数会有偏差(在90%RH 湿度下 200 小时后，漂移<3%RH)。

如果传感器周围有挥发性溶剂、带刺激性气味的胶带、粘合剂以及包装材料，读数可能会偏高。

详细说明请参阅相关文件。

供电电流和功耗的最小值和最大值都是基于 VDD = 3.3V 和 T<60℃的条件。

平均值为每两秒中进行一次测量的数值。

响应时间取决于传感器基片的导热率。

表 1 湿度特性表表 3 温度特性表表4 包装信息。

123456温度（℃）表1中给出的功耗与温度和供电电压VDD有关。

关于功耗的估测参见图6和7。

请注意图6和7中的曲线为典型自然特性，有可能存在偏差。

图6VDD=3.3V时，典型的供电电流与温度的关系曲线（休眠模式）。

基于SHT21传感器的智能加湿器设计陈善为;梁美平;王远;吴娜娜;张乘【摘要】针对传统加湿器人工操作频繁、欠缺智能化的缺点,设计了一种以SHT21温湿度传感器为核心的智能加湿系统.系统由湿度采集、中央控制、显示输出和加湿控制4个部分组成,利用89C51单片机对SHT21采集的数据进行处理,系统依据处理后的数据对加湿过程进行控制,同时把数据反馈给显示装置进行可视化输出.测试结果表明,加湿器系统能及时、准确的测量环境温湿度数据,并根据系统预设值,控制加湿器正常工作,实现加湿器智能湿度控制的目的.【期刊名称】《轻工机械》【年(卷),期】2015(033)003【总页数】4页(P96-98,103)【关键词】加湿器;湿度控制;数据反馈;SHT21温湿度传感器;可视化输出【作者】陈善为;梁美平;王远;吴娜娜;张乘【作者单位】宝鸡文理学院教育学院,陕西宝鸡721016;宝鸡文理学院教育学院,陕西宝鸡721016;宝鸡文理学院教育学院,陕西宝鸡721016;宝鸡文理学院教育学院,陕西宝鸡721016;宝鸡文理学院教育学院,陕西宝鸡721016【正文语种】中文【中图分类】TM925.1;TN791加湿器在日常生活中的应用非常广泛，目前，市场上的加湿器以热加湿型、风机加湿型为主，这类加湿器的工作原理主要是通过蒸发水来缓解空气干燥度或是使用一个强吸水性物品来先吸收水分，同时让风机不断强制循环空气来带走水分，散发到空气中，达到加湿的目的[1]。

但这类加湿器需要人工操作，并且欠缺智能化、人性化等方面的设计考虑。

随着传感技术、计算机技术的发展，人性化、智能化以及高精度是未来加湿器发展的主导方向[2]。

本文设计了一种基于SHT21传感器的智能加湿器。

该模型运行稳定，工作正常，能够在小范围空间内，实时准确的测量湿度数据并按预设值自动控制加湿过程，具有人性化、智能化等优点，是一种理想的智能加湿模型。

图1为智能加湿器的系统原理图，如图所示，加湿器主要由4部分构成，分别为湿度采集部分、中央控制部分、显示部分和加湿控制部分。

数字温度传感器DHT11设计1.系统功能及性能指标随着科技的不断发展，汽车、空调、除湿器、烘干机等种类繁多的电器都已进入人们的日常生活，而这些电器设备很多都离不开对温度、湿度等环境因素的要求。

因此，温度、湿度传感器用途越来越广泛。

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准熟悉信号输出的温湿度复合传感器，它采用专门的数字模块采集技术和温湿度传感技术，传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接，因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。

而且数据接口采用单总线串行接口，使系统集成变得简易快捷。

超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。

产品为4针单排引脚封装，连接方便，广泛应用于各个领域，其基本指标如下：◆全量程标定校准，单线数字输出；◆湿度测量范围为20％～90％RH；◆温度测量范围为0～+50℃；◆湿度测量精度为±5.0％RH；◆温度测量精度为±1.0℃；◆响应时间<5 s；◆低功耗；◆超长的信号传输距离；◆出色的长期稳定性；◆超小体积。

2.方案论证方案一：LM-420智能温湿度采集模块是一种具有广泛应用前景的全数字化温湿度采集模块，使用该模块可使计算机房的环境监控变得十分容易，监控主机可方便地进行机房的各重要区块（如刀片服务器机柜、路由器机柜、网络交换机机柜、UPS配电柜）的温湿度数据采集，该模块在机房监控系统、电力系统和工业自动化等领域获得广泛的应用，具有极优的性价比。

采用RS－485二线制输出接口时，具有＋15kV的ESD保护功能，精度等级：温度为0.2级；湿度为0.5级。

此传感器设计相对困难，造价较高。

方案二：温湿度复合传感器DHT11，DHT11具有体积小、功耗低、响应速度快、抗干扰能力强、控制简单、性价比高等优点，能够广泛应用于各个领域。

应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术数据接口采用单总线串行接口，使系统集成变得简易快捷。