温湿度传感器

模块链接树莓派温湿度传感器模块I2C通讯温度数字型 DIS宽电压SHT30/SHT31-淘宝网

一、数据手册重要数据

1、软件复位机制

SHT3x-DIS提供软复位机制，强制系统进入定义良好的状态，而无需移除电源。当系统处于空闲状态时，可以向SHT3xDIS发送软复位命令。这触发传感器重置其系统控制器并从存储器重新加载校准数据。为了启动软复位过程，应该发送如表14所示的命令。
值得注意的是，默认情况下，传感器在每次测量之前都会重新加载校准数据。

2、测量命令使能

        在这种模式下，一个发出的测量命令产生数据对流。每个数据对由一个16位温度值和一个16位湿度值（以的顺序）组成。
        在周期模式下，可以选择不同的测量命令。对应的16位命令如表10所示。它们在可重复性（低、中、高）和数据采集频率（0.5、1、2、4和10次测量每秒，mps）方面有所不同。在模式下不能选择时钟拉伸。
        数据采集频率和可重复性设置影响测量持续时间和电流

**Repeatability(重复性)：**重复性等级：High 对应测量精度最高但响应时间可能稍长；Medium 为精度与响应的折中；Low 精度最低但响应最快--------------精度

测量频率（mps）：表示传感器每秒执行测量的次数，mps 越高，数据更新越频繁，但需注意在最高 mps（如 10）设置下，传感器可能出现自热现象，进而影响测量准确性，需根据实际应用场景（对精度、响应速度的需求）权衡选择------------------速度

3、测量数据传输

通过表11所示的fetch data命令，可以启动测量数据的传输 。如果没有测量数据，则I2C读报头用NACK（表11中的第9位）响应，并且通信停止。在发出读取命令获取数据后，数据内存被清除，即没有测量数据。

4、设备地址

通过适当地连接ADDR引脚，可以选择I2C 地址（参见表8中各自的地址）。ADDR引脚可以连接到逻辑高或逻辑低。通过在ADDR引脚上切换电平，传感器的地址可以在操作过程中动态更改。唯一的约束是级别必须从I2C启动条件开始保持恒定，直到通信完成。这允许将两个以上的SHT3x-DIS连接到同一总线上。

意思是设备有两个地址，默认是0x44，另一个地址是0x45

3、读写地址

这里我们通过I2c定义写地址和读地址（0写1读）

I2C协议可以转最详细的I2C通信协议-CSDN博客

每个从设备都有一个唯一的 7 位地址（部分设备支持 10 位地址，较少见），用于被主设备识别。

#define SHT31_SLAVE_READ_ADDR ((SHT31_SLAVE_ADDR << 1) | 0x1)//读地址
#define SHT31_SLAVE_WRITE_ADDR (SHT31_SLAVE_ADDR << 1)//写地址

SHT-1命令发送

int16_t sht31_send_cmd(uint16_t cmd)
{
    //通过数组分两次发送命令
    uint8_t tx[2];
    tx[0] = cmd >> 8; // MSB
    tx[1] = cmd & 0xff; // LSB
    HAL_StatusTypeDef ret;
    ret = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, SHT31_SLAVE_WRITE_ADDR, tx, 2, HAL_MAX_DELAY);//最大延时时间
    //判断返回值是否正确
    if(ret != HAL_OK)
    {
        printf("HAL_I2C_Master_Transmit failure, ret=%d\r\n", ret);
		return -1;
	}
	
	return 0;
}

SHT-1初始化

int16_t sht31_init()
{
#if 0
    // 软件复位
    int16_t ok = sht31_send_cmd(SHT31_SOFT_RESET_CMD);
    HAL_Delay(500);

    if(ok < 0)
    {
        return -1;
    }
#endif
	
    // Measurement Commands for Periodic Data Acquisition Mode
    //向设备发送复位命令
    int16_t ok = sht31_send_cmd(SHT31_MEASUREMENT_CMD);
    HAL_Delay(500);

    if(ok < 0)
    {
        return -2;
    }

    return 0;
}

采集温度

//采集温度
int16_t sht31_sample_temperature(uint16_t* p_temperature)
{
    //先进行初始化
    int16_t ok = sht31_init();

    if(ok < 0)
    {
        return -1;
    }

    // 采集数据并由设备发送结果
    ok = sht31_send_cmd(SHT31_MEASUREMENT_RESULT_CMD);
    //判断返回值是否正确
    if(ok < 0)
    {
        return -2;
    }
    //创建数组接受设备发送的数据
    uint8_t rx[6];
    HAL_StatusTypeDef ret;
    ret = HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SHT31_SLAVE_READ_ADDR, rx, 6, HAL_MAX_DELAY);
    //判断返回值并打印，如果失败
	if(ret != HAL_OK)
	{
		printf("HAL_I2C_Master_Transmit failure, ret=%d\r\n", ret);
		return -1;
	}
    //如果成功
	else
	{
        //用变量的地址接受，防止丢失
		*p_temperature = (rx[0] << 8) | rx[1];
        //公式计算温度值
		float converted_temperature = -45 + 175.0 * (*p_temperature) / 65535;
		printf("temperature:%.2f\r\n", converted_temperature);
        //返回计算出来的温度值
		return *p_temperature;
	}
}

采集湿度

（注释大体同上）

//采集湿度
int16_t sht31_sample_humidity(uint16_t* p_humidity)
{
    int16_t ok = sht31_init();

    if(ok < 0)
    {
        return -1;
    }

    // Readout of Measurement Results for Periodic Mode
    ok = sht31_send_cmd(SHT31_MEASUREMENT_RESULT_CMD);

    if(ok < 0)
    {
        return -1;
    }

    uint8_t rx[6];
    HAL_StatusTypeDef ret;
    ret = HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, SHT31_SLAVE_READ_ADDR, rx, 6, HAL_MAX_DELAY);
	
	if(ret != HAL_OK)
	{
		printf("HAL_I2C_Master_Transmit failure, ret=%d\r\n", ret);
		return -1;
	}
	else
	{
		*p_humidity = (rx[3] << 8) | rx[4];
		
#ifdef SENSOR_DEBUG
		float converted_humidity = 100.0 * (*p_humidity) / 65535;
		printf("humidity:%.2f\r\n", converted_humidity);
#endif
		return *p_humidity;
	}
}