物联网AI MicroPython传感器学习之 SHT3X温湿度传感器

news2025/7/22 14:20:26

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一、产品简介

Sensirion SHT3x-DIS湿度和温度传感器基于CMOSens®传感器芯片，更加智能、可靠，精度更高。SHT3x-DIS具有增强的信号处理能力、两个独特的用户可选I2C地址，通信速度高达1MHz。SHT35-DIS的典型相对湿度 (RH) 精度为±1.5%，典型温度精度为±0.2°C。SHT3x-DIS具有2.5mm x 2.5mm x 0.9mm（长x宽x高）占位面积，电源电压范围为2.4V至5.5V。

二、技术参数

供电电压：2.4V～5.5V
I2C接口，通信速度高达1MHz，具有两个用户可选地址
完全校准、线性化和温度补偿的数字输出
启动和测量速度极快
湿度精度：0 ~ 100%，精度为±2%RH
温度精度：-40度～125度，精度±0.3℃
封装：DFN-8，2.5mm * 2.5mm 0.9mm

三、软件接口

SHT3X(i2cObj) - 创建SHT3X驱动对象

函数原型：
sht3xObj = SHT3X(i2cObj)
参数说明：

参数	类型	必选参数？	说明
i2cObj	I2C	是	传入I2C对象

返回值： SHT3X对象成功，返回SHT3X对象；SHT3X对象创建失败，抛出Exception
示例代码：

from machine import I2C,Pin          # 驱动库
import sht3x                         # SHT3X-DIS温湿度传感器驱动库

i2cObj = I2C(1, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
humitureDev = sht3x.SHT3X(i2cObj)   # 初始化SHT3X-DIS传感器
print("sht3x inited!")

• 输出：

sht3x inited!

getTemperature - 测量温度

函数功能：量测周围温度并返回测量结果
函数原型：
SHT3X.getTemperature()
参数说明：无
返回值：成功返回温度测量结果（数据类型：浮点型；单位：摄氏度）；失败抛出Exception
示例：

from machine import I2C,Pin          # 驱动库
import sht3x                         # SHT3X-DIS温湿度传感器驱动库

i2cObj = I2C(1, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
humitureDev = sht3x.SHT3X(i2cObj)   # 初始化SHT3X-DIS传感器
print("sht3x inited!")
temp = humitureDev.getTemperature()
print("temperature is ", temp, "°C")

输出：

sht3x inited!
temperature is 25.3°C

getHumidity - 测量相对湿度

函数功能：

量测周围相对湿度并返回测量结果

函数原型：
SHT3X.getHumidity()
参数说明：
```
无
```

返回值：

成功返回相对湿度测量结果（数据类型：整型；单位：%RH）；失败抛出Exception

示例：

from machine import I2C,Pin          # 驱动库
import sht3x                         # SHT3X-DIS温湿度传感器驱动库

i2cObj = I2C(1, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
humitureDev = sht3x.SHT3X(i2cObj)   # 初始化SHT3X-DIS传感器
print("sht3x inited!")
humi = humitureDev.getHumidity()
print("humidity is ", humi, "%H")

输出：

sht3x inited!
humidity is 60%H

getTempHumidity - 量测温度相对湿度

函数功能：

同时量测周围温度和相对湿度并返回测量结果

函数原型：
SHT3X.getTempHumidity()
参数说明：
```
无
```

返回值：

成功返回温度和相对湿度测量结果（数据类型：数组，[温度值, 相对湿度值]；温度单位：摄氏度；相对湿度单位：%RH）；失败抛出Exception

示例：

from machine import I2C,Pin          # 驱动库
import sht3x                         # SHT3X-DIS温湿度传感器驱动库

i2cObj = I2C(1, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
humitureDev = sht3x.SHT3X(i2cObj)   # 初始化SHT3X-DIS传感器
print("sht3x inited!")
data = humitureDev.getTempHumidity()
print("temperature is ", data[0], "°C")
print("humidity is ", data[1], "%H")

输出：

sht3x inited!
temperature is 25.3°C
humidity is 60%H

四、接口案例

示例代码：

import utime                         # 延时API所在组件
from machine import I2C,Pin          # 驱动库
import sht3x                         # SHT3X-DIS温湿度传感器驱动库

i2cObj = I2C(1, scl=Pin(22), sda=Pin(21), freq=400000)
humitureDev = sht3x.SHT3X(i2cObj)   # 初始化SHT3X-DIS传感器
print("sht3x inited!")
# 通过温湿度传感器读取温湿度信息
def get_temp_humi():
    temperature = humitureDev.getTemperature()         # 获取温度测量结果
    humidity = humitureDev.getHumidity()               # 获取相对湿度测量结果
    print("The temperature is: %.1f" % temperature)
    print("The humidity is: %d" % humidity)
    return temperature, humidity                        # 返回读取到的温度值和相对湿度值
if __name__ == '__main__':
    while True:
        data = get_temp_humi()                          # 读取温度信息和相对湿度信息
        utime.sleep(1)                                  # 每隔1秒钟进行一次温湿度信息测量和打印
    i2cObj.close()                                      # 关闭I2C设备对象

输出：

...
sht3x inited!
The temperature is 25.3°C
The humidity is 60%H
...
The temperature is 25.3°C
The humidity is 60%H
...

五、通信协议

主控芯片和SHT3X-DIS传感器之间通信所用命令字如下表所示：

序号	命令字	功能说明	缩写
1	0x3780	读取芯片序列号	CMD_READ_SERIALNBR
2	0xF32D	读取状态寄存器	CMD_READ_STATUS
3	0x3041	清除状态寄存器	CMD_CLEAR_STATUS
4	0x306D	开启加热功能	CMD_HEATER_ENABLE
5	0x3066	关闭加热功能	CMD_HEATER_DISABLE
6	0x30A2	软件复位	CMD_SOFT_RESET
7	0x2B32	加速响应时间	CMD_ART
8	0x3093	停止周期性测量	CMD_BREAK
9	0x2400	高频率周期性测量	CMD_MEAS_POLLING_H
10	0x240B	中频率周期性测量	CMD_MEAS_POLLING_M
11	0x2416	低频率周期性测量	CMD_MEAS_POLLING_L

实际控制此传感器的流程可参考如下伪代码。

初始化传感器并开始进行温湿度测量

清除状态寄存器（发送CMD_CLEAR_STATUS）
    等待20ms
    发送周期性测量指令（CMD_MEAS_POLLING_H、CMD_MEAS_POLLING_M或CMD_MEAS_POLLING_L）
    等待20ms

读取温湿度测量结果

发起I2C读取数据（6个字节）的操作
    将读取到的测量结果转换成实际温室度值

读取到的6个字节格式如下表所示：

字节序号	1	2	3	4	5	6
意义	温度(高位)	温度(低位)	温度CRC-8校验值		湿度(高位)	湿度(低位)

转换过程可以使用如下公式：温度值 = ((data[0]<<8) | data[1]) _ 0.0015259022 相对湿度值 = -45.0 + ((data[3]<<8) | data[4]) _ 175.0 / (0xFFFF - 1)

停止测量

发送停止周期性测量指令字（CMD_BREAK）

参考文献

[1] SHT3X-DIS温湿度传感器购买链接

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