SHT7X、2X使用笔记.doc

温湿度传感器SHT7X和SHT2X系列的个人笔记：官方资料下载：/download_sd.aspx1：使用时硬件部分注意：A:电源端需接100nF或以上退偶电容。B:DATA、SCK需要接上拉电阻到其正电源端。C:若走线过长，DATA与SCK之间最好加地线或电源线隔离。D:MCU不能用带+5V输出的I/O口去直接驱动。MCU需用不带内上拉电阻的集电极输出端或外加+3V转换隔离电路去连接SHT，否则出错或损坏SHT。E:上电后，需等待至少11ms的时间让SHT进入休眠状态（即等待状态）后再驱动SHT。2：软件：A:SHT7X系列和SHT2X系列驱动方式或协议有区别，SHT2X的D系列是IIC方式，而SHT7X并非标准IIC协议，具体看手册。SHT2X还有SDM比特流、PWM的接口系列，这里我们仅讨论常用的IIC系列。B:SCK时钟线相对其它数字芯片，运行频率过低。驱动时需按手册上做相应延时。C:测量命令发出，给充足等待时间，实验时设置200ms，实验通过之后，再进行多次小幅减小等待时间测试，直到稳定、高速。但测量频率不宜过高，随着测量频率增加，其电能损耗会使自身温度有相应上升，会影响测量精度。在满足产品要求的前提下尽量延长测量周期，当然并非无限延长，一般控制在1秒钟13次的测量为宜，具体测量上限频率按照手册和根据实际要求情况而定。网站资料有C历程，但过于庞杂，特别是SHT2X系列，没必要每句都读到，大家可以挑着重点分析，主要是通讯过程细节实现和CRC校验。3：关于CRC校验：具体原理大家看相应文献，这里主要强调以下：A:SHTXX使用CRC8校验,沉余多项式：P(x)=x8+x5+x4+1=100110001=0x131;（手册中多项式不包括最末位1）B:校验原始数据：SHT7X系列需从开始的地址到命令符直至测量数据全部进行CRC沉余运算；而SHT2X系列只需对测量结果：CRC码前16位温湿度二进制数据进行CRC沉余运算。C:CRC添加到信息帧中顺序：SHT7X系列需高低位翻转后即MSB变为LSBLSB变为MSB，加到信息帧末尾。而SHT2X系列不需高低位翻转，CRC直接加到信息帧末尾。4：关于PROTEUS仿真：仿真软件中SHT7X系列CRC并未进行翻转，若翻转CRC校验会报错，跟实际使用不符，这里大家要注意；笔者当初卡这老半天，最后才发现。至于SHT2X完全没响应！仿真时一直有莫名错误，实际已完全正常，包括CRC，但仿真时仍有错误。主要公司需要保留过程全部资料文档，包括仿真历程，希望有明了SHT2X仿真问题原因的，告知大家，由于工程有限，笔者不能继续仿真测试，此次工程过后再分析。（使用的版本是：PROTEUS7.10破解非正版，貌似此原因跟非正版没多大关系）其余补充说明：在KEIL编译时，例如若定义一个整形变量：unsigned int i，进行/求模运算时：例：22000/320，结果不正确，而改为22000.0/320.0时结果正确。恕笔者才疏学浅，学校时没好好听课，不知此现象具体原因。若定义菲整形如float i，怎么都正确。自己找资料看吧。在此对后面计算编写出错时，有类似现象的作下参考。以下附上SHT71和SHT21完整调试程序，全部全局变量：（使用MAX7219驱动共阴数码管显示）（不含寄存器操作，局部注释）SHT21:#include#include#include#include#include#define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar code table=/共阴数码管：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、-、不显示；0x7e,0x30,0x6d,0x79,0x33,0x5b,0x5f,0x70,0x7f,0x7b,0x01,0;uint i,ii,yyi,crc1;uchar vv,crc0,imm,error=0;float TEMP=0,HUMI=0;sbit DIN=P20; /MAX7219接口定义,数据总线sbit LOAD=P21; /MAX7219接口定义,片选位sbit CLK=P22; /MAX7219接口定义,时钟信号端sbit SCL_sht=P00; /SHT21接口定义,时钟信号端sbit SDA_sht=P01; /SHT21接口定义,数据总线sbit TES=P26; /正常一次测量完成信号，低电平有效，外接一LEDsbit ERR=P27; /故障位定义，低电平有效,外接一LED；void MAX7219_init(); /MAX7219初始void LEE(uint e); /MAX7219子函数，SPI方式void MM(); /显示数据送往MAX7219void EEi_sht(); /SHT2x主函数void SHT2x(uchar yi); /SHT2x子函数void write_sht(uchar yii); /IIC_WRITEvoid read_sht(bit x_ack); void SAT_sht(); void SOP_sht(); void soft_rest_sht();void crc_8(); /CRC校验;生成多项式：P(x)=x8+x5+x4+1=100110001=0x131;void delay();void init();void main() init(); while(1) void init() MAX7219_init(); /MAX7219初始 TMOD=0x01; /定时器0初始,方式1 EA=1; ET0=1; TR0=1; TH0=0; TL0=0;void MAX7219_init() LEE(0xff01); LEE(0xf900); LEE(0xfa0e); /段电流设定 LEE(0xfb07); LEE(0xfc01); LEE(0xff00);void LEE(uint e) uint zz; LOAD=0; for(zz=0x8000;zz0;zz=1) if(zz&e) DIN=1; else DIN=0; _nop_(); CLK=1; CLK=0; LOAD=1; void MM() uint TEMP_,HUMI_; uchar sign_; TEMP_=fabs(TEMP)*10; HUMI_=HUMI*10; if(TEMP=0) sign_=1; else sign_=0; if(!error) if(TEMP=100) LEE(tableTEMP_%10000/1000+0xf100); else LEE(table10+sign_+0xf100); LEE(tableTEMP_%1000/100+0xf200); LEE(tableTEMP_%100/10+0xf300+0x80); /加小数点位 LEE(tableTEMP_%10+0xf400); LEE(tableHUMI_%10000/1000+0xf500); LEE(tableHUMI_%1000/100+0xf600); LEE(tableHUMI_%100/10+0xf700+0x80); /加小数点位 LEE(tableHUMI_%10+0xf800); else LEE(0xf14f); LEE(0xf277); LEE(0xf377); LEE(0xf47e); LEE(0xf501); LEE(0xf601); LEE(0xf701); LEE(0xf801); void EEi_sht() SHT2x(0xe3); /测温 if(crc1!=crc0) if(!(error&0x02) error+=0x01; else yyi&=0xfffc; TEMP=yyi*175.72/0x10000-46.85; SHT2x(0xe5); /测湿 if(crc1!=crc0|!yyi) if(!(error&0x02) error+=0x01; else error&=0x0c; TES=0; yyi&=0xfffc; HUMI=yyi*125.0/0x10000-6; TES=1; void SHT2x(uchar yi) if(error&0x03) /若有错误重新唤醒IIC或软启动SHT21 soft_rest_sht(); else SAT_sht(); write_sht(0x80); write_sht(yi); SAT_sht(); write_sht(0x81); SCL_sht=1; for(ii=0;ii65532;ii+)/限时等待测量完成 delay(); if(SCL_sht) break; if(SCL_sht) yyi=0; read_sht(1); yyi=vv; yyi0;ii=1) if(yii&ii) SDA_sht=1; else SDA_sht=0; delay(); SCL_sht=1; delay(); SCL_sht=0; delay(); SDA_sht=1; delay(); SCL_sht=1; delay(); if(SDA_sht) if(!(error&0x02) error+=0x01; SCL_sht=0;void read_sht(bit x_ack) vv=0; SDA_sht=1; delay(); for(ii=0;ii8;ii+) SCL_sht=1; delay(); vv=1; if(SDA_sht) vv|=1; delay(); SCL_sht=0; delay(); SDA_sht=!x_ack; delay(); SCL_sht=1; delay(); SCL_sht=0; delay(); SDA_sht=1;void SAT_sht() SCL_sht=0; delay(); SDA_sht=1; SCL_sht=1; delay(); SDA_sht=0; delay(); SCL_sht=0; delay();void SOP_sht() SCL_sht=0; delay(); SDA_sht=0; delay(); SCL_sht=1; delay(); SDA_sht=1; delay();void soft_rest_sht() SAT_sht(); SDA_sht=1; SCL_sht=0; delay(); for(ii=0;ii20;ii+) SCL_sht=1; delay(); SCL_sht=0; delay(); if(error&0x02) write_sht(0x80); write_sht(0xfe); SOP_sht(); for(ii=0;ii1000;ii+) delay(); SAT_sht(); error&=0x0c; void crc_8() for(ii=0;ii16;ii+) if(crc1&0x8000) crc1=1; crc1=0x3100; else crc1=8; void delay() _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); void E0() interrupt 1 TH0=0xa2;TL0=0;i+;if(i62)/定时12s周期启动SHT21测量“”“”晶振12MHz i=0; EEi_sht();MM();if(!error)ERR=1;else ERR=0; imm+; if(imm200) imm=0; error=0; SHT71:#include#include#include#include#include#define uint unsigned int #define uchar unsigned charuchar code table= /共阴数码管：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、-、不显示；0x7e,0x30,0x6d,0x79,0x33,0x5b,0x5f,0x70,0x7f,0x7b,0x01,0;uint i,ii,any;uchar vv,crc0,crc1,imm,error=0;float TEMP=0,HUMI=0;sbit DIN=P20; /MAX7219接口定义,数据总线sbit LOAD=P21; /MAX7219接口定义,片选位sbit CLK=P22; /MAX7219接口定义,时钟信号端sbit SCL_sht=P00; /SHT21接口定义,时钟信号端sbit SDA_sht=P01; /SHT21接口定义,数据总线sbit TES=P26; /正常一次测量完成信号，低电平有效，外接一LEDsbit ERR=P27; /故障位定义，低电平有效,外接一LED；void MAX7219_init(); /MAX7219初始void LEE(uint e); /MAX7219子函数，SPI方式void MM(); /显示数据送往MAX7219void EEi_sht7x(); /SHT7x主函数void SHT7x(uchar yi); /SHT7x子函数void write_sht7x(uchar y); void read_sht7x(bit x_ack); void SAT_sht7x(); void soft_rest_sht7x();void crc_8(); /CRC校验;生成多项式：P(x)=x8+x5+x4+1=100110001=0x131;void delay();void init();void main() init(); while(1) void init() MAX7219_init(); /MAX7219初始 TMOD=0x01; /定时器0初始,方式1 EA=1; ET0=1; TR0=1; TH0=0; TL0=0;void MAX7219_init() LEE(0xff01); LEE(0xf900); LEE(0xfa0e); /段电流设定 LEE(0xfb07); LEE(0xfc01); LEE(0xff00);void LEE(uint e) uint zz; LOAD=0; for(zz=0x8000;zz0;zz=1) if(zz&e) DIN=1; else DIN=0; _nop_(); CLK=1; CLK=0; LOAD=1; void MM() uint TEMP_,HUMI_; uchar sign_; TEMP_=fabs(TEMP)*10; HUMI_=HUMI*10; if(TEMP=0) sign_=1; else sign_=0; if(!error) if(TEMP=100) LEE(tableTEMP_%10000/1000+0xf100); else LEE(table10+sign_+0xf100); LEE(tableTEMP_%1000/100+0xf200); LEE(tableTEMP_%100/10+0xf300+0x80); /加小数点位 LEE(tableTEMP_%10+0xf400); LEE(tableHUMI_%10000/1000+0xf500); LEE(tableHUMI_%1000/100+0xf600); LEE(tableHUMI_%100/10+0xf700+0x80); /加小数点位 LEE(tableHUMI_%10+0xf800); else LEE(0xf14f); LEE(0xf277); LEE(0xf377); LEE(0xf47e); LEE(0xf501); LEE(0xf601); LEE(0xf701); LEE(0xf801); void EEi_sht7x() SHT7x(0x03); /测温 if(crc1!=crc0) if(!(error&0x08) error+=0x04; else any&=0x3fff; TEMP=any*0.01-39.65; /*/ SHT7x(0x05); /测湿 if(crc1!=crc0|!any) if(!(error&0x08) error+=0x04; else error&=0x03; TES=0; any&=0x0fff; HUMI=0.0367*any-2.0468-0.0000015955*any*any; HUMI+=(TEMP-25)*(0.01+0.00008*any); if(HUMI99.90|HUMI0) /相对湿度大于99.9%或为负数，需将其强制为100% HUMI=100.00; TES=1; void SHT7x(uchar yi) if(error&0x0c) soft_rest_sht7x(); else SAT_sht7x(); write_sht7x(yi); for(ii=0;ii65532;ii+) delay(); if(!SDA_sht) break; if(!SDA_sht) any=0; read_sht7x(1); any=vv; any=8; crc1=0; crc1=yi; crc_8(); crc1=vv; crc_8(); read_sht7x(1); any+=vv; crc1=vv; crc_8(); read_sht7x(0); crc0=0; for(ii=1;ii0xe0;ii=1) /crc校验值高低位翻转 crc00;ii=1) if(y&ii) SDA_sht=1; else SDA_sht=0; delay(); SCL_sht=1; delay(); SCL_sht=0; delay(); SDA_sht=1; delay(); SCL_sht=1; delay(); if(SDA_sht) if(!(error&0x08) error+=0x04; SCL_sht=0;void read_sht7x(bit x_ack) vv=0; SDA_