温湿度模块MHTRD03

一、产品描述
   本产品是一款含有已校准数字信号输出的温湿度一体的传感器，它使用高分子湿敏电阻作为传感元件，经过单片机的采集处理转化成数字信号输出，具有长期稳定、可靠性高、精度高、低功耗等特点，不受电源噪音及电压波动等干扰影响，广泛应用于暖通自动控制、机房监控、医疗等领域；
二、性能指标：   
■ 供电电压  DC  3.0V —5.5V（推荐5V） 
■  测量范围  湿度0%—99%RH ； 温度  -40.0℃-60.0℃
■  测量精度
    温度：0～60℃为0.5℃内，其他1℃以内；湿度：±3%RH（at 25℃），其他±5%R
■ 电源功耗  工作：<2.5mA  待机：<2uA（5V）   
■  数据接口  串行单总线输出  
■  外型尺寸  单位：mm

                引脚间距2.54mm    
三、单总线接口定义
  3.1 传感器引脚分配
 引脚
名称
描述
   1
  VDD
电源3.0V—5.5V
   2
  SDA
串行数据，双向口
   3
  NC
 空脚
   4
 GND 
地
        表1：引脚分配
                          
  3.2 电源引脚（VDD GND）
      本产品的供电电压为3.0V—5.5V
      3.3 串行数据（SDA）
      SDA引脚为三态结构，用于读、写传感器数据。
四、单总线通信
  4.1单总线的连接
      微处理器与该传感器可以直接的连接。单总线通信模式时，SDA上拉后与处理器的I/O端口相连。
     单总线的特殊说明：
          1.典型应用电路中建议连接长度短于30米时使用10K的上拉电阻，进而根据使用距离的长短，调节上拉电阻的大小
          2. 2.读取时间间隔应大于1S；时间间隔过短，可能导致温湿度测量不准。
  4.2单总线协议 
     微处理器与该传感器用一根数据线进行通信与同步。采样输出数据为一帧40bit的数据，高位先出。
       数据格式：40bit数据：16bit湿度数据  16bit温度数据  8bit校验和
     其中
     8bit校验和=8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据（进位丢失）
 例如：湿度=56.0%RH，温度=23.0℃时，
       湿度数据=56（10进制）=00111000（二进制）
       温度数据=23（10进制）=00010111（二进制）
40bit数据=0011 1000  0000 0000  0001 0111  0000 
0000  0100 1111
  
8bit校验和=00111000 + 00000000 + 00010111 + 0000 0000=0100 1111
温度符号说明：该传感器只工作在0℃－50℃，没有负温数据，当工作在负温时，温度输出将为0℃。
协议说明：（从机收到启动信号后，传送出一帧数据，并触发测量）
主机启动信号：主机（MCU）先拉低总线大于1mS，再释放总线20～40uS，检测从机的应答信号。
从机应答信号：该传感器收到启动信号后，先拉低总线80uS应答，再释放总线80uS表示即将进入数据传输。
释放总线80uS，SDA处于高电平后就进入数据传输，每1bit的数据由一个低电平时序和一个高电平组成。每一个低电平时序是一个50uS左右的低电平，表示数据位的起始，紧跟着一个高电平，时间的长度值决定该数据位表示的数值。比低电平时序长的，该数据位表示“1”，比低电平时序短的，该数据位表示“0”。 每一帧数据有40bit数据，当传送完40bit数据后，传感器拉低总线50uS左右，表示传输结束，并释放总线。
单总线时序图如图2

                   图2：单总线通信时序
单总线信号特性：
 符号
  参数
 Min
 Typ
 Max
单位
  Tbe             
主机起始信号拉低时间
1
2
 230
  ms
  Tgo
 主机释放总线时间
  20
  30
  40
  us
  Trel
  响应低电平时间
  75
  80
  85
  us
  Treh
  响应高电平时间
  75   
  80
  85
  us
  Tlow
信号“0”“1”低电平时间
  48
  50
  55
  us
  TH0
信号“0”高电平时间
  22
  26
  28
  us
  TH1
信号“1”高电平时间
  68
  70
  75
  us
  Ten
传感器释放总线时间
  45
  50
  55
  us
                    表2：单总线信号特性
4.3 读取步骤示例
步骤1：给传感器上电，并保持1~5S的稳定时间。此时SDA端口处于输入状态。
步骤2：主机的I/O口设置为输出，输出低电平表示起始信号，并保持时间在2ms左右。接着主机释放总线，等主机释放总线后，传感器发送一个以80us的低电平作为响应信号，接着传感器释放总线80us左右。如图2中的主机触发、从机应答所示。
步骤3：传感器发送完响应信号后，随后数据线SDA将连续串行输出40bit数据，主机根据I/O电平的变化接收这40位数据。
位数据“0”的格式为：50us的低电平，22~27us的高电平；
位数据“1”的格式为：50us的低电平，70us左右的高电平；
格式信号如图2中的bit39与bit38所示。    
五、连接图



六、应用信息
 6.1工作与贮存条件
   环境的相对湿度，受温度影响较大，安装时应尽可能的将传感器远离工作温升大的电子元器件，同时保持良好的通风。为了降低热传导，传感器与印刷电路板的连接部分的铜镀层应尽可能小。
避免结露情况下使用
保存环境：温度20—35℃，湿度60%以下。
6.2 暴露在化学物质中
该产品为电阻式湿度传感器，对化学蒸汽较为敏感。化学物质在感应层中的扩散会导致测量数据不准确、反应灵敏度下降。
6.3 恢复处理
将产品置于水中或化学蒸汽中等极限工作条件，可以通过下面步骤使其恢复正常状态。首先，让它在40℃，65%的湿度条件下保持5小时以上。
6.4 焊接信息
手动焊接，在较高260℃的温度条件下接触时间须少于5秒