SHT3x中文資料簡(jiǎn)介

DatasheetSHT3x-DISHumidityandTemperatureSensorSHT3x-DIS濕度和溫度傳感器闡明書Fullycalibrated,linearized,andtemperaturecompensateddigitaloutput.完全校準(zhǔn)，線性化和溫度賠償?shù)臄?shù)字輸出。Widesupplyvoltagerange,from2.4Vto5.5V.寬電源電壓范疇：2.4V至5.5V。I2CInterfacewithcommunicationspeedsupto1MHzandtwouserselectableaddresses.I2C接口，通信速度高達(dá)1MHz，并且含有兩個(gè)顧客可選地址。 Typicalaccuracyof1.5%RHand0.1°CforSHT35.SHT35的典型精度為1.5％RH和0.1°C。Veryfaststart-upandmeasurementtime.快速的啟動(dòng)和測(cè)量時(shí)間。Tiny8-PinDFNpackage.Tiny8引腳DFN封裝。ProductSummary產(chǎn)品概要SHT3x-DIS是Sensirion的下一代溫度和濕度傳感器。它基于新的CMOSens?傳感器芯片，該芯片是Sensirion新型濕度和溫度平臺(tái)的核心。與之前的產(chǎn)品相比，SHT3x-DIS含有更高的智能性，可靠性和更高的精度指標(biāo)。它的功效涉及增強(qiáng)的信號(hào)解決，兩個(gè)獨(dú)特的、可選的I2C地址以及高達(dá)1MHz的通信速度。DFN封裝的尺寸為2.5x2.5mm2，同時(shí)保持0.9mm的高度。這允許將SHT3x-DIS集成到多個(gè)各樣的應(yīng)用程序中。另外，2.4V至5.5V的寬電源電壓范疇確保了與多個(gè)組裝狀況的兼容性?？偠灾?，SHT3x-DIS融合了的濕度傳感器行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者Sensirion的知識(shí)。SensirionCMOSens?技術(shù)的優(yōu)勢(shì)Highreliabilityandlong-termstability高可靠性和長(zhǎng)久穩(wěn)定性Industry-proventechnologywithatrackrecordofmorethan15years通過行業(yè)驗(yàn)證的技術(shù)，擁有超出的統(tǒng)計(jì)Designedformassproduction專為批量生產(chǎn)而設(shè)計(jì)Highprocesscapability高解決能力Highsignal-to-noiseratio高信噪比Content目錄1SensorPerformance傳感器性能.............................................22Specifications技術(shù)指標(biāo)...........................................................63PinAssignment引腳分派.........................................................84OperationandCommunication操作與溝通.............................95Packaging封裝.........................................................................156ShippingPackage運(yùn)輸包裝....................................................177Quality質(zhì)量...............................................................................188OrderingInformation訂購信息.................................................18Figure1FunctionalblockdiagramoftheSHT3x-DIS.Thesensorsignalsforhumidityandtemperaturearefactorycalibrated,linearizedandcompensatedfortemperatureandsupplyvoltagedependencies.圖1SHT3x-DIS的功效框圖。濕度和溫度的傳感器信號(hào)在出廠時(shí)已校準(zhǔn)，線性化并賠償了溫度和電源電壓的依賴性。1傳感器性能濕度傳感器規(guī)格Table1Humiditysensorspecification.表1濕度傳感器規(guī)格TemperatureSensorSpecification溫度傳感器規(guī)格表2溫度傳感器規(guī)格工作條件建議建議正常溫度和濕度范疇分別為5°C–60°C和20％RH–80％RH時(shí)，傳感器體現(xiàn)出最佳性能。長(zhǎng)久暴露在正常范疇之外的條件下，特別是在高濕度下，可能會(huì)臨時(shí)抵消RH信號(hào)（例如，在保持>80％RH的狀況下60h后+3％RH）。返回正常的溫度和濕度范疇后，傳感器將自行緩慢返回到校準(zhǔn)狀態(tài)。長(zhǎng)時(shí)間暴露在極端條件下可能會(huì)加速老化。為了確保濕度傳感器的穩(wěn)定運(yùn)行，必須滿足“SHTxxSMD封裝的組裝”文檔的“存儲(chǔ)和解決闡明”部分中有關(guān)暴露于揮發(fā)性有機(jī)化合物的條件。還請(qǐng)注意，這不僅合用于運(yùn)輸和制造，還合用于SHT3x-DIS的操作。技術(shù)指標(biāo)2.1電氣規(guī)格表3電氣規(guī)格，在25°C下有效。2.2傳感器系統(tǒng)的時(shí)序規(guī)范表4系統(tǒng)時(shí)序規(guī)范，在-40°C至125°C和2.4V至5.5V的范疇內(nèi)有效2.3最小和最大額定值StresslevelsbeyondthoselistedinTable5maycausepermanentdamagetothedeviceoraffectthereliabilityofthesensor.Thesearestressratingsonlyandfunctionaloperationofthedeviceattheseconditionsisnotguaranteed.超出表5所列的應(yīng)力水平可能會(huì)對(duì)設(shè)備造成永久性損壞或影響傳感器的可靠性。這些僅是壓力額定值，不能確保在這些條件下設(shè)備的功效運(yùn)行。引腳分派采用Tiny的8引腳DFN封裝，請(qǐng)參見表6。表6SHT3x-DIS引腳分派（透明頂視圖）虛線僅在從下面查看時(shí)可見，管芯焊盤在內(nèi)部連接至VSS。電源引腳(VDD,VSS)SHT3x-DIS的電氣規(guī)格如表3所示。電源引腳必須通過100nF電容去耦，電容應(yīng)盡量靠近傳感器放置-典型應(yīng)用電路請(qǐng)參見圖11。SerialClockandSerialData(SCL,SDA)SCL用于同時(shí)微控制器和傳感器之間的通信。時(shí)鐘頻率能夠在0至1000kHz之間自由選擇。支持含有根據(jù)I2C原則的時(shí)鐘延長(zhǎng)功效的命令。SDA引腳用于與傳感器之間來回傳輸數(shù)據(jù)。頻率高達(dá)400kHz的通信必須符合I2C快速模式原則。按照表20中給出的規(guī)格，支持最高1Mhz的通信頻率。SCL和SDA線均為漏極開路I/O，二極管至VDD和VSS。它們應(yīng)連接到外部上拉電阻（請(qǐng)參考圖11）。I2C總線上的設(shè)備只能將線接地。需要外部上拉電阻（例如Rp=10kΩ）將信號(hào)拉高。為了擬定電阻器的尺寸，請(qǐng)考慮總線容量和通信頻率（例如，請(qǐng)參見《NXPI2C手冊(cè)》第7.1節(jié)11）。應(yīng)當(dāng)注意的是，微控制器的I/O電路中可能包含上拉電阻。建議根據(jù)應(yīng)用電路為傳感器接線，如圖11所示。圖11典型應(yīng)用電路。請(qǐng)注意，引腳的位置不反映實(shí)際傳感器上的位置。如表6所示。DiePad(centerpad)管芯焊盤或中心焊盤可從下面看到，并且位于封裝的中心。它電連接到VSS。因此，電氣方面的考慮并不對(duì)管芯焊盤的布線施加約束。但是，由于機(jī)械因素，建議將中心焊盤焊接到PCB。有關(guān)設(shè)計(jì)的更多信息，請(qǐng)參閱文檔“SHTxx設(shè)計(jì)指南”。ADDRPin通過ADDR引腳的適宜接線，能夠選擇I2C地址（有關(guān)地址，請(qǐng)參見表7）。ADDR引腳能夠連接至邏輯高電平或邏輯低電平。通過切換ADDR引腳上的電平，能夠在操作期間動(dòng)態(tài)更改傳感器的地址。唯一的約束是從I2C啟動(dòng)條件開始直到通信結(jié)束，電平必須保持恒定。這樣能夠?qū)蓚€(gè)以上的SHT3x-DIS連接到同一條總線上。動(dòng)態(tài)切換需要單獨(dú)的ADDR線連接到傳感器。請(qǐng)注意，I2C地址通過I2C讀或?qū)憳?biāo)頭的7個(gè)MSB表達(dá)。LSB在讀或?qū)戭^之間切換。默認(rèn)地址的接線如表7和圖11所示。不得將ADDR引腳懸空。請(qǐng)注意，只有I2C讀/寫標(biāo)頭的7個(gè)MSB構(gòu)成I2C地址。Table7I2C設(shè)備地址。報(bào)警引腳Alert引腳可用于連接微控制器的中斷引腳。引腳的輸出取決于相對(duì)于可編程極限的RH/T讀數(shù)值。在單獨(dú)的應(yīng)用筆記中解釋了其功效。如果不使用，該引腳必須懸空。當(dāng)滿足警報(bào)條件時(shí)，該引腳切換為高電平。表3中列出了最大驅(qū)動(dòng)負(fù)載。請(qǐng)注意，根據(jù)流過的電流量，可能會(huì)發(fā)生自發(fā)熱。如果Alert引腳僅用于開關(guān)晶體管，則能夠避免自發(fā)熱。復(fù)位引腳nReset引腳可用于生成傳感器的復(fù)位。最少需要1μs的脈沖持續(xù)時(shí)間，才干可靠地觸發(fā)傳感器的復(fù)位。其功效在第4節(jié)中有更具體的闡明。如果不使用該引腳，建議使該引腳懸空或使用一種R≥2kΩ的串聯(lián)電阻將其連接至VDD。但是，nRESET引腳內(nèi)部通過R=50kΩ（典型值）的上拉電阻連接到VDD。控制與通信SHT3x-DIS支持I2C快速模式（頻率高達(dá)1000kHz）。能夠通過適宜的顧客命令啟用和禁用時(shí)鐘延長(zhǎng)。有關(guān)I2C合同的具體信息，請(qǐng)參閱NXPI2C總線規(guī)范。全部SHT3x-DIS命令和數(shù)據(jù)都映射到16位地址空間。另外，數(shù)據(jù)和命令受CRC校驗(yàn)和保護(hù)。這增加了通信可靠性。發(fā)送給傳感器的16位命令已經(jīng)包含3位CRC校驗(yàn)和。從傳感器發(fā)送和接受的數(shù)據(jù)始終由8位CRC接替。在寫時(shí)序上，必須發(fā)送校驗(yàn)和，由于SHT3x-DIS僅在其后跟隨對(duì)的的校驗(yàn)和時(shí)才接受數(shù)據(jù)。在讀取序列上，它留給主機(jī)讀取和解決校驗(yàn)和。上電和通訊開始滿足表3中指定的上電閾值電壓VPOR后，傳感器開始上電。滿足該閾值電壓后，傳感器需要時(shí)間tPU進(jìn)入空閑狀態(tài)。一旦進(jìn)入空閑狀態(tài)，它就準(zhǔn)備好接受來自主機(jī)（微控制器）的命令。如I2C總線規(guī)范中所述，每個(gè)傳輸序列均以START條件（S）開始，以STOP條件（P）結(jié)尾。停止條件是可選的。每當(dāng)傳感器通電但不執(zhí)行測(cè)量或通訊時(shí)，傳感器都會(huì)自動(dòng)進(jìn)入空閑狀態(tài)以節(jié)省能源。顧客無法控制此空閑狀態(tài)。開始測(cè)量測(cè)量通信序列涉及一種啟動(dòng)條件，I2C寫報(bào)頭（7位I2C設(shè)備地址加0作為寫位）和一種16位測(cè)量命令。傳感器批示每個(gè)字節(jié)的對(duì)的接受。在第8個(gè)SCL時(shí)鐘的下降沿之后，它將SDA引腳拉低（ACK位）以批示接受。表8中描述了一種完整的測(cè)量周期。在確認(rèn)了測(cè)量命令后，SHT3x-DIS開始測(cè)量濕度和溫度。4.3單點(diǎn)測(cè)量命令數(shù)據(jù)采集模式在此模式下，發(fā)出一種測(cè)量命令將觸發(fā)一對(duì)數(shù)據(jù)的采集。每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)涉及一種16位溫度和一種16位濕度值（按此次序）。在傳輸過程中，每個(gè)數(shù)據(jù)值后總是帶有CRC校驗(yàn)和，請(qǐng)參見第4.4節(jié)。在單點(diǎn)模式下，能夠選擇不同的測(cè)量命令。16位命令顯示在表8中。它們?cè)谥貜?fù)性（低，中和高）和時(shí)鐘延展（啟用或禁用）方面有所不同。重復(fù)性設(shè)立會(huì)影響測(cè)量持續(xù)時(shí)間，從而影響傳感器的整體能耗。第2節(jié)對(duì)此進(jìn)行了闡明。表8單點(diǎn)模式下的測(cè)量命令（透明塊由微控制器控制，灰色塊由傳感器控制）。4.4單點(diǎn)模式讀出測(cè)量成果傳感器完畢測(cè)量后，主機(jī)能夠通過發(fā)送START條件和I2C讀頭來讀取測(cè)量成果（RH＆T對(duì)）。傳感器將確認(rèn)已接受讀報(bào)頭，并發(fā)送兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（溫度），然后發(fā)送一種字節(jié)的CRC校驗(yàn)和，再發(fā)送另外兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（相對(duì)濕度），然后發(fā)送一種字節(jié)的CRC校驗(yàn)和。微控制器必須以ACK條件確認(rèn)每個(gè)字節(jié)，傳感器才干繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。如果傳感器在收到任何數(shù)據(jù)字節(jié)后仍未收到來自主機(jī)的ACK，則它將不會(huì)繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。傳感器將首先發(fā)送溫度值，然后發(fā)送相對(duì)濕度值。收到濕度值的校驗(yàn)和后，應(yīng)發(fā)送NACK和停止條件（見表8）。如果I2C主機(jī)對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)不感愛好，則能夠在任何數(shù)據(jù)字節(jié)之后以NACK條件中斷讀取傳輸。CRC字節(jié)或第二個(gè)測(cè)量成果，以節(jié)省時(shí)間。如果顧客需要濕度和溫度數(shù)據(jù)但又不想解決CRC數(shù)據(jù)，建議讀取帶有CRC字節(jié)的數(shù)據(jù)的兩個(gè)溫度字節(jié)（不解決CRC數(shù)據(jù)）；讀取兩個(gè)濕度字節(jié)后，能夠使用NACK將讀取的傳輸中斷。沒有時(shí)鐘伸展發(fā)出沒有時(shí)鐘延長(zhǎng)的命令時(shí)，如果不存在數(shù)據(jù)，則傳感器以不應(yīng)答（NACK）響應(yīng)讀取的標(biāo)頭。時(shí)鐘伸展發(fā)出帶有時(shí)鐘延長(zhǎng)的命令后，傳感器會(huì)通過ACK響應(yīng)讀取的報(bào)頭，并隨即拉低SCL線。SCL線被下拉直到測(cè)量完畢。測(cè)量完畢后，傳感器將釋放SCL線并發(fā)送測(cè)量成果。4.5周期數(shù)據(jù)采集模式的測(cè)量命令在這種模式下，一種發(fā)出的測(cè)量命令會(huì)產(chǎn)生一組數(shù)據(jù)對(duì)。每個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)涉及一種16位溫度和一種16位濕度值（按此次序）。在周期性模式下，能夠選擇不同的測(cè)量命令。表9中顯示了對(duì)應(yīng)的16位命令。它們?cè)谥貜?fù)性（低，中和高）和數(shù)據(jù)采集頻率（每秒0.5、1、2、4和10次測(cè)量，mps）方面有所不同。在此模式下無法選擇時(shí)鐘延長(zhǎng)。數(shù)據(jù)采集頻率和可重復(fù)性設(shè)立會(huì)影響測(cè)量持續(xù)時(shí)間和傳感器的電流消耗。·這在本數(shù)據(jù)表的第2節(jié)中進(jìn)行了闡明。如果發(fā)出測(cè)量命令，則在傳感器忙于測(cè)量時(shí)（測(cè)量持續(xù)時(shí)間請(qǐng)參見表4），建議先發(fā)出中斷命令（請(qǐng)參見4.8節(jié)）。收到中斷命令后，傳感器將完畢正在進(jìn)行的測(cè)量并進(jìn)入單發(fā)模式。表9定時(shí)數(shù)據(jù)采集模式的測(cè)量命令（透明塊由微控制器控制，灰色塊由傳感器控制）。N.B.：在最高mps設(shè)立下，可能會(huì)發(fā)生傳感器自熱。4.6讀取周期模式下的測(cè)量成果能夠通過表10中所示的獲取數(shù)據(jù)命令啟動(dòng)測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸。如果不存在測(cè)量數(shù)據(jù)，則I2C讀標(biāo)頭會(huì)以NACK（表10中的位9）進(jìn)行響應(yīng)，并且通信將停止。發(fā)出讀取命令獲取數(shù)據(jù)后，將去除數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，即不存在測(cè)量數(shù)據(jù)。表10提取數(shù)據(jù)命令（透明塊由微控制器控制，灰色塊由傳感器控制）。4.7ART命令能夠通過發(fā)出表11中的命令來激活A(yù)RT（加速響應(yīng)時(shí)間）功效。發(fā)出ART命令后，傳感器將開始以4Hz的頻率采集數(shù)據(jù)。ART命令在構(gòu)造上與表9中的任何其它命令相似。因此，第4.5節(jié)合用于開始測(cè)量，第4.6節(jié)合用于讀出數(shù)據(jù)，第4.8節(jié)合用于停止定時(shí)數(shù)據(jù)采集。也能夠使用傳感器的評(píng)定套件EK-H5評(píng)定ART功效。表11使用ART功效進(jìn)行定時(shí)數(shù)據(jù)采集的命令（透明塊由微控制器控制，灰色塊由傳感器控制）。4.8中斷命令/停止周期數(shù)據(jù)采集模式能夠使用表12中所示的break命令停止定時(shí)數(shù)據(jù)獲取模式。建議在使用break命令發(fā)送另一種命令（“獲取數(shù)據(jù)”命令除外）之前停止定時(shí)數(shù)據(jù)獲取。在接受到中斷命令后，傳感器會(huì)在完畢正在進(jìn)行的測(cè)量后進(jìn)入單次發(fā)射模式。根據(jù)所選的重復(fù)性，最多可能需要15毫秒。表12中斷命令（去除塊由微控制器控制，灰色塊由傳感器控制）4.9Reset能夠通過發(fā)出命令（軟復(fù)位）或通過向?qū)Ｓ脧?fù)位引腳（nReset引腳）發(fā)送脈沖來在外部生成SHT3x-DIS的系統(tǒng)復(fù)位。另外，加電期間內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)復(fù)位。在重置過程中，傳感器將不會(huì)解決命令。為了在不停電的狀況下實(shí)現(xiàn)傳感器的完全復(fù)位，建議使用SHT3x-DIS的nRESET引腳。接口重置如果與設(shè)備的通信丟失，則下列信號(hào)序列將重置串行接口：在使SDA保持高電平的同時(shí)，將SCL撥動(dòng)九次或更多次。在此之前，必須緊隨下一種命令之前的傳輸開始序列。此序列僅重置接口。狀態(tài)寄存器保存其內(nèi)容。軟重置/重新初始化SHT3x-DIS提供了一種軟復(fù)位機(jī)制，能夠在不停電的狀況下將系統(tǒng)強(qiáng)制進(jìn)入良好定義的狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)處在空閑狀態(tài)時(shí)，能夠?qū)④洀?fù)位命令發(fā)送到SHT3xDIS。這將觸發(fā)傳感器重置其系統(tǒng)控制器并從內(nèi)存中重新加載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。為了啟動(dòng)軟復(fù)位程序，應(yīng)發(fā)送表13中所示的命令。值得注意的是，默認(rèn)狀況下，傳感器會(huì)在每次測(cè)量之前重新加載校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。表13軟復(fù)位命令（透明塊由微控制器控制，灰色塊由傳感器控制）。通用呼喊模式復(fù)位另外，還能夠根據(jù)I2C總線規(guī)范12使用“通用呼喊”模式生成傳感器的復(fù)位。這將產(chǎn)生一種復(fù)位，其功效與使用nReset引腳相似。重要的是要理解以這種方式生成的復(fù)位不是特定于設(shè)備的。在同一I2C總線上的全部支持常規(guī)呼喊模式的設(shè)備都將執(zhí)行復(fù)位。另外，該命令僅在傳感器能夠解決I2C命令時(shí)有效。適宜的命令由兩個(gè)字節(jié)構(gòu)成，如表14所示。通過復(fù)位引腳復(fù)位將nReset引腳拉低（參見表6）會(huì)產(chǎn)生類似于硬復(fù)位的復(fù)位。nReset引腳通過上拉電阻內(nèi)部連接至VDD，因此為低電平有效。必須將nReset引腳拉低最少1μs，以使傳感器復(fù)位。表14通過通用調(diào)用地址進(jìn)行復(fù)位（透明塊由微控制器控制，灰色塊由傳感