SHT31测评+我的评测总结

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SHT31测评+我的评测总结 [复制链接]

 

有幸获得了SHT31温湿度传感器的评测机会，让我可以了解和使用盛思锐的传感器产品。这个评测板上有着不小的液晶显示屏，很适合做一个桌面上的小摆件，按照最初的评测计划，我还准备利用其蓝牙看能否扩展功能。

我的测试过程分两个部分：一是蓝牙及手机APP测试，另一部分就是扩展I2C通讯和尝试下载烧录程序。下图是收到的SHT31套件：

一、蓝牙及手机APP测试

收到评测套件后，我立即开始下载相关的技术资料和范例，但是在下载手机APP时却遇到困难，多次尝试下载官方的APP均以失败告终。

我尝试用手机上的蓝牙串口调试助手来连接套件，也许是蓝牙版本不同，虽然能识别到蓝牙设备，但却连接不成功，无法接收到套件发送的数据。

之后总算是从坛友分享中获得了手机APP，顺利地安装好并连接上了套件。

这个APP主要有四个界面，首先是数值显示界面，显示当前的温度、湿度、露点温度和体感温度等数值，每秒刷新一次：

第二个界面是图形显示，以相对湿度为纵坐标、温度为横坐标，图中显示一个绿色的四边形，其中四角分别提示为风湿、中暑、呼吸问题和脱水，而且四个角的坐标会有变化，但我至今还未弄明白其作用和含义：

第三个界面则是温、湿度的曲线图，可以分别显示10分钟、1小时、6小时、1天或1 周的温度或湿度数值。

第四个界面则是设置，每次连接蓝牙须在此点击蓝牙设备的地址，在此还可以对套件进行设置。

下面是显示套件设备参数的界面：

从测试的过程觉得这个手机APP的实用效果不大，首先是蓝牙需要手动连接，缺乏自动连接的选项，每次进入APP后还要寻找设备，然后再点击连接，才能接收到设备发出的数据，倘若中途手机离开套件造成蓝牙连接中断，还需要重新手动连接。其次每次连接只能获得即时数据，套件没有保存过往数据的功能。也就是说倘若想要取得连续24小时的数据，则手机必须在套件附近保持蓝牙连接畅通才行。如果套件能够每隔一定时间（比如说1分钟）记录一次数据，待套件与手机自动连通后自动将数据发送到手机APP中，这样可能实用效果会更好些。

 

二、扩展I2C通讯

 

在套件的背面有一些探针触点，包括nRF51822下载烧录的SWDCLK和SWDIO、串口通讯的RX和TX，以及与传感器通讯的I2C总线。

为了能够顺利的测试，我特地打样了测试用的扩展板，通过扩展板上的簧片来连接套件的探针触点。由于测量计算失误，第二次打样回来的扩展板才基本可用，下面是打样回来的扩展板。

为了能更充分发挥套件的功能，我在扩展板上还添加了锂电池及充放电管理模块，利用旧手机的锂电池，通过降压芯片来为套件供电，解决更换电池的麻烦。

扩展板上还留有电平转换CH340芯片的位置，焊上此芯片及外围电路后，可以通过Micro USB接口进行串口通讯。

在扩展板上对应套件触点的位置焊上弹簧片，以便可靠地与套件连接：

套件通过卡簧片安装在扩展板上，扩展板的排针可用杜邦线连接到单片机进行测试。

利用了一个笔筒来做套件的支架，用双面胶将套件粘在笔筒上。

测试实验用的是一块STM32L412开发板，通过杜邦线与扩展板连接，显示屏用的是LCD5110，暂时也用双面胶粘贴在笔筒上。原来还打算到附近广告制作店去找块合适的边角材料来做一个面板，不料人家已经过年放假了，所以只好暂时作罢。下面是临时粘接的小摆件：

套件连接问题解决之后，开始是考虑尝试下载烧录程序的，但KEIL的升级包一直没能下载到，再加上没有找到合适的J-LINK下载调试器，而我又没有接触过这类芯片，为了防止套件变砖，所以暂时没有进行这项测试，而是准备通过I2C总线直接截取数据，这样做更安全可靠些。

由于是截取正常通讯的I2C数据，不属于主从的任何一种通讯方式，只有自己写代码来截取数据，这个截取与从方式读I2C类似，只是不发送地址及应答信息，纯粹读取数据。

从逻辑分析仪获取的时序图得知ACK的信号约占3微秒，两个字节之间的空隙约5微秒，开始写的代码就直接忽略这些信息，可谁知读取的数据却不正确，最后添加了辨别ACK的代码才成功的读取到了I2C通讯的数据。

通过查看数据手册和观察时序图，SHT31在接收到读数据的地址信号后，连续发送6个字节的温、湿度数据，分别是16位的数据和8位的CRC校验，如下图：

获得这个16位的温、湿度数据后，按照数据手册提供的计算公式转换成实际的温、湿度数据。为了简化代码，在我的测试中没有考虑零下温度的计算和处理。最后测试的结果是成功地截取到了I2C通讯的数据，对套件没有丝毫影响。

至此，本次评测活动告一段落，年后再考虑购置J-LINK来尝试下载烧录程序，或者用蓝牙模块来看能否建立起单片机与套件的连接，这样单片机与套件之间就可以不用杜邦线来连接，两者之间也可以拉开一定的距离。