本帖最后由 whik 于 2020-7-29 21:27 编辑

超过一亿的手机和五分之一的汽车安装了Sensirion的温湿度传感器。——来自Sensirion官网
1.评测视频
大约两周前就收到了这款精致小巧的开发套件,这个周末有时间整理出了一篇开箱报告。以前都是以文本+图片的方式来进行开发板的评测,这是我第一次尝试以视频的方式发布开箱报告,语言表达能力有限,大家多多指教。





2.关于SHT31智能小表套件
SHT31 Smart Gadget 是Sensirion(盛思锐)开发的一款SHT31温湿度传感器评估套件,可以用于开发人员评估SHT31温湿度传感器的卓越性能和易用性,不仅可以在液晶屏上显示温湿度信息,而且可以与智能手机或其他蓝牙设备进行通信,手机端有配套的iOS和Android平台的APP,可用于连接开发套件,显示温湿度信息。
这款开发套件的所有资料都可以在Sensirion官方GitHub上获取,包括硬件原理图、BOM、用于生产的Gerber文件,蓝牙模块的固件工程,液晶屏的驱动代码,iOS和Android平台的APP源代码等等。我已经把这些资料汇总整理,有需要的朋友可以到文章末尾下载。
整体尺寸大小约为73x31mm
开发套件已经通过欧盟CE认证,和美国FCC认证
取出电池,按住板子上唯一的按键,再插入电池,可以切换为华氏摄氏度显示:
这款基于SHT31的开发套件可以在 Mouser(贸泽)或DigiKe(得捷)进行订购,得捷平台的售价为$21左右。
3.SHT3x与SHT2x的比较
SHT31作为这款开发套件的主角,相比于SHT2x系列具有更小的体积,更宽的工作电压范围,更高的测量精度。
SHT3x系列温湿度传感器包括低成本的SHT30,标准版本的SHT31,以及高端版本的SHT35,部分型号支持模拟信号输出。
下面我以SHT2x和SHT3x两个系列中的高端型号——SHT25和SHT35A-DIS作比较,对比两款温湿度传感器的参数区别。
从表中可以看出,SHT3x系列的工作电压最高可达5.5v,这意味着可以在5v的系统中直接使用,而无需进行电压转换。更多型号的对比可以参考这两个官方文档:
SHT3x可选配IP67级别的滤膜,可防止传感器部分解除水和灰尘,以便在恶劣环境下使用。
还有配套的防护罩,可以用于在生产过程中,例如对产品电路板表面进行灌封或喷涂三防漆时进行防护,该防护罩可承受回流焊的温度,在进行喷涂,灌封等生产工序之后,必须把它撕除才能正常使用。防护罩的大小超过传感器的尺寸,所以可以很方便的使用镊子撕下。
还有一种可用于SHT2x和SHT3x的防护罩SF2,可防止水、灰尘、烟雾颗粒等对传感器的测量造成影响,可直接固定在PCB板上。
可以看到,为了便于生产和减少测量产生的误差,厂商考虑的还是非常周到的。
4.硬件分析
SHT31智能小表开发套件整体非常精致小巧,主要包括以下元件:

  • SHT31温湿度传感器
  • 日本Braveridge公司的BVMCN5103蓝牙模块,Nordic的nRF51822,Cortex-M0内核,IIC接口和SHT31通讯,SPI接口和MC9S08LL8CGT通讯,读取按键输入,蓝牙和智能手机通讯。
  • 飞思卡尔的MC9S08LL8CGT单片机,Cortex-M0内核,用于和蓝牙模块通讯,驱动LCD段码屏,显示温湿度信息等。
  • 按键开关,调试接口,32.768KHZ晶振,松下3v纽扣电池。
经过日本TELEC认证的BVMCN5103蓝牙模组:
整体框图如下:
可以看到整个电路设计,使用了两款MCU,一块用于蓝牙和驱动SHT31,一块用于驱动LCD。
我个人觉得完全可以换个串行接口的显示屏,配合一块蓝牙+MCU芯片,如国产的富芮坤FR8016H,或者灵动微的蓝牙芯片,可以单芯片实现功能。
SHT31智能小表开发套件的硬件电路非常简单,只有1页。
SHT31典型应用电路,可以看到IIC的从机地址可以自定义配置,只需要1颗电源滤波电容,两颗10K上拉电阻,就可以完成电路,非常简单:
为了方便测试,开发套件上还预留FCI测试接口,把SHT31的IIC管脚单独接出来。
蓝牙模块部分电路,包括SHT31的驱动,按键的读取,与LCD驱动芯片的连接:
MC9S08LL8CGT电路,驱动LCD显示屏,和蓝牙模块共用一个32.768KHz的晶振信号。
PCB设计,正反面PCB图:
SHT31的布局方式,采用周围开槽的方式,来尽量减少PCB板的热量传递对测量产生的影响,充分利用PCB的空间,把MC9S08LL8CGT部分放置在了大大的液晶屏下面。
预留两排调试接口,可自定义固件程序:
5.资料下载