相對(duì)濕度和溫度轉(zhuǎn)換公式對(duì)所有分辨率都適用。

用溫度和濕度可以計(jì)算露點(diǎn)，相關(guān)公式見(jiàn)參考文獻(xiàn)。

3硬件設(shè)計(jì)

電路設(shè)計(jì)中，PCB布局、布線，組裝工藝對(duì)器件的精度影響很大，為保證器件和系統(tǒng)的精度，硬件設(shè)計(jì)需考慮多方因素。圖5是某個(gè)多點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)采集應(yīng)用中與SHT2x相關(guān)部分的電路圖。MCU采用STC11L16XE，STC11系列MCU的唯一ID號(hào)在識(shí)別多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)很方便，其掉電自喚醒功能以極低的功耗延長(zhǎng)電池壽命，I/O引腳模式可控的強(qiáng)推挽輸出可以用作SHT2x的可控電源。另外，STC11系列的低電壓中斷可用于電池電壓監(jiān)測(cè)，超大的EEPROM可以用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

電路中包括了上拉電阻R1、R2和VDD與GND之間的去耦電容。布局時(shí)，電容的位置應(yīng)盡量靠近傳感器。

將P3.5引腳設(shè)置為強(qiáng)推挽，輸出電流可達(dá)20 mA，而SHT2x的最大工作電流為330μA.I/O口高電平電壓約為3 V，這是SHT2x的推薦工作電壓。用MCU的一個(gè)引腳提供可控電源，可以將SHT2x的靜態(tài)電流減小到0. SHT2x是一種混合信號(hào)IC，需要低噪聲供電。通過(guò)MCU的引腳供電，易受MCU電源的數(shù)字噪聲的影響。因此，要在MCU的供電引腳加一個(gè)RC濾波器，圖5中的R1和C1構(gòu)成了一個(gè)RC濾波器。

在布線時(shí)，如果SCL和SDA信號(hào)線相互平行并且非常接近，有可能導(dǎo)致信號(hào)串?dāng)_和通信失敗。解決方法是在兩個(gè)信號(hào)線之間放置GND，將信號(hào)線隔開(kāi)。

可以使用標(biāo)準(zhǔn)的回流焊爐對(duì)SHT2x進(jìn)行焊接?；亓骱附雍螅鑼鞲衅髟?gt;75％RH的環(huán)境下存放至少12小時(shí)，以保證聚合物的重新水合，否則將導(dǎo)致傳感器讀數(shù)的漂移。也可以將傳感器放置在自然環(huán)境（>40％RH）下5天以上，使其重新水合。

無(wú)論是手動(dòng)焊接還是回流焊接，在焊接后都不允許沖洗電路板。建議使用“免洗”型焊錫膏。

如果將傳感器應(yīng)用于腐蝕性氣體中或有冷凝水產(chǎn)生（如高濕環(huán)境），引腳焊盤與PCB都需要密封以避免接觸不良或短路。

如果傳感器與易發(fā)熱的電子元件在同一個(gè)印刷線路板上，在設(shè)計(jì)電路時(shí)應(yīng)采取措施，盡可能將熱傳遞的影響減小到最小。SHT2x與印刷電路板其他部分的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，或在兩者之間開(kāi)一道縫隙。

4軟件設(shè)計(jì)

在軟件中需控制測(cè)量頻率，當(dāng)測(cè)量頻率過(guò)高時(shí)，傳感器的自身溫度會(huì)升高，從而影響測(cè)量精度。如果要保證它的自身溫升低于0.1℃，SHT2x的激活時(shí)間不應(yīng)超過(guò)測(cè)量時(shí)間的10％。例如在12位測(cè)量時(shí)，每s測(cè)量次數(shù)最多不超過(guò)2次。

編譯器使用Keil C51，基于STC11系列MCU的采集SHT2x的主要程序和注釋略。

結(jié)語(yǔ)

SHT2x濕溫度傳感器比其上一代產(chǎn)品SHT1x有更高的精度，體積更小，測(cè)量范圍更寬，MCU對(duì)其控制和操作更加方便。

本文介紹的應(yīng)用系統(tǒng)在掉電休眠時(shí)實(shí)測(cè)電流為15μA.采用LQFP-44封裝的STC11系列MCU作為控制器與SHT2x組成的溫濕度采集系統(tǒng)具有體積小、功耗低、多點(diǎn)ID識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)，加上無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸單元可以構(gòu)成很適合電池供電的小型無(wú)線溫濕度數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)。