温湿度传感器SHT21的应用介绍
SHT21温湿度传感器技术手册说明书
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。
DHT21温湿度模块产品手册说明书
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。
温湿度传感器技术手册SHT21_Datasheet_CN_V2.0
5
25°C 和 1 m/s 气流条件下，达到一阶响应 63%所需时间。 4 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). 工作范围进一步限定在 -40 – 80°C.。更多信息请参考用户指南 1.1.
±5
±7
图 7 在温度为 25°C 时，典型的供电电流与供电电压的关系 曲线（休眠模式）。请注意，这些数据与显示值偏差可能会 达到显示值的±50%。在 60°C 时，系数大约为 15（与表 1 相 比）。
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
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。 此外，SHT21 的分辨率可以通过输入命令进 行改变（8/12bit 乃至 12/14bit 的 RH/T），传感 器可以检测到电池低电量状态，并且输出校 验和，有助于提高通信的可靠性。 由于对传感器做了改良和微型化改进，因此 它的性价比更高-并且最终所有设备都将得益 于尖端的节能运行模式。可以使用一个新的 测试包 EK-H4 对 SHT21 进行测试。 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。
Relative Humidity (%)
AM2301_DHT21温湿度传感器
µ
µ
µ
µ
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µ µ µ µ µ µ µ
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传感器 上电初始化
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① ② ③
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µ µ µ
kΩ
kΩ µ
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读取设备 发送起始信号
释放总线 等待传感器响应信号
无响应信号
有响应信号
读取设备 连续读取40位数据
数据校验
校验错误
校验正确
更新温湿度值
等待 （固定采集周期） 否 固定采集时间到？
是
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DHT21规格书
U8checkdata EQU 36H
U8temp
EQU 37H
temp
EQU 38H
济南联诚创发科技有限公司 电子部
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数字温湿度传感器 DHT21
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图2
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数字温湿度传感器 DHT21
高电平后就是数据位，每1bit数据都是由一个低电平时隙和一个高电平组 成。低电平时隙就是一个50us左右的低电平，它代表数据位的起始，其后的高电 平的长度决定数据位所代表的数值，较长的高电平代表1，较短的高电平代表0。 共40bit数据，当最后一Bit数据传送完毕后，从机将再次拉低总线50us左右，随 后释放总线，由上拉电阻拉高。 数字1信号表示方法如图4所示
湿度数据
温度数据
校验和
湿度高8位+湿度低8位+温度高8位+温度低8位=的末8位=校验和
例如：0000 0010+1000 1100+0000 0001+0101 1111=1110 1110
湿度=65.2％RH 温度=35.1℃
当温度低于0℃时温度数据的最高位置1。
例如：-10.1℃表示为1000 0000 0110 0101
DATA信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量,推荐使用高质量屏蔽线。
8、封装信息
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数字温湿度传感器 DHT21
9、 DHT21引脚说明
SHT10,SHT11,SHT20,SHT21替代品温湿度传感器HTU21D
最小值
-40
-40 -40
典型值
0.01 0.04
±0.3 ±0.4
44 22 11 6 10
最大值
+125
125 221 58 29 15
8
单位
℃ ℃ ℃
℃ ℃ ℃ °F ms ms ms ms s
9.温度误差估算
温湿度感应芯片HTU21D郑：18070430980
10.焊接说明 可以使用标准的回流焊炉对 HTU21 进行焊接。传感器完全符合 IPC/JEDEC J-STD-020D 焊
2．传感器的特点
·完整的互换性，在标准环境下无需校准 ·长期处于湿度饱和状态，可以迅速恢复 ·自动组装工艺生产，无铅材料制成，适合回流焊 ·每个传感器具有单独标记，可追溯生产源头
应用举例
·家庭应用 ·医疗领域 ·打印机 ·加湿器
3．性能规格
参数
储藏温度
供电电压（峰值）
湿度测量范围
温度测量范围
VDD to GND 数字 I/O 口引脚（DATA/SCK）to VDD 每个引脚输入电流
·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SRH通过如下 公式计算获得 （结果以 %RH 表示）：
例如16位的湿度数据为0x6350:25424，相对湿度的计算结果为42.5%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ST代入到下面的公式计算得到 （结果以温度°C 表示）：
无论哪种传输模式，由于测量的最大分辨率为14 位，第二个字节SDA 上的后两位LSBs （bit43 和44）用来传输相关的状态信息。两个LSBs 中的bit1 表明测量的类型（’0’温度;‘1’： 湿度）。bit0 位当前没有赋值。
温湿传感器
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。
HTU21D 主要参数 资料
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。
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温湿度传感器SHT21的应用介绍
近年来，随着智能手机、平板电脑等移动设备的迅速发展，其中内置的微机电系统（MEMS）的比例越来越高。
根据市调机构Juniper Research公布的最新研究报告，预计到2016年应用到移动设备中的MEMS器件收入将超过60亿美金。
其中除了已经大规模应用的加速度计、陀螺仪、重力感应计、麦克风、射频器件等，还包括刚进入商用不久的压力传感器、扬声器、轨迹球、微型投影机、温湿度传感器等。
其中温湿度传感器等新兴的MEMS器件则有望成为智能手机硬件差异化的重要部件。
"目前，我们公司的传感器每年的出货量已经超出了几千万片，全球业务增长幅度近年来都在40%左右。
"总部位于瑞士的深圳盛思锐（Sensirion）公司总经理Paul Chia表示，作为全球领先的传感器制造商，盛思锐公司早在七年前就已经进入中国市场，并向中国厂商推广温湿度传感器。
"我们的产品在中国市场主要分三大应用：第一是安防监控；第二是节能，普遍应用到家电，汽车等领域；第三则是舒适度，主要应用于消费类电子产品领域。
"在2009年，盛思锐公司推出了一款当时世界上最小的数字湿度和温度传感器--SHT21,引起市场广泛关注。
一直以来，盛思锐在推广温湿度传感器的过程中，都非常注重于宣传舒适度概念。
"之前的客户只有温度的概念，而没有湿度概念。
其实相对湿度是与温度密切相关的，只有对同一测量点的湿度和温度进行数据采集，才能保证相对湿度的准确性。
"Paul Chia表示，人体对空气湿度的舒适感应空间较窄，因此需要通过感应器来感知湿度，随时补充或降低水分。
在2009年，盛思锐公司推出了一款当时世界上最小的数字湿度和温度传感器-SHT21,引起市场广泛关注。
盛思锐是业内第一家将温、湿度传感器集成到一起的厂商。
"我们不仅仅是提供一个感应器，而是把温度补偿和标定数据都集成在一个电路里面。
我们的温湿度传感器在出厂前都经过完全标定，客户只需将其跟单片机通讯就可以直接采集到数据。
"据介绍，温湿度传感器作为电子技术和物理化学原理的复合技术，硬件因素只占其中50%,另一个重要因素。