SHT31传感器模块与Arduino连接图解示意

SHT31温度和传感器模块采用紧凑的用户友好尺寸，采用Sensirion的SHT31芯片。该芯片实际上是温度和湿度传感器，提供各种功能、接口并且非常易于与微控制器一起使用。

SHT31传感器能够测量-40至125°C范围内的温度读数，精度高达±0.2°C。同样，SHT32芯片还提供湿度传感器，其工作湿度范围为0-100%，典型相对湿度精度为2%。

由于尺寸小、成本低以及2.15-5.5V的宽工作电压范围，SHT31传感器是与微控制器一起使用进行温度和湿度测量（例如恒温器、气象站等）的绝佳选择。

I2C接口

SHT31传感器模块使用I2C通信协议将传感器数据传输到微控制器。传感器模块具有SCL（串行时钟）和SDA（串行数据）引脚，可与Arduino或支持相同接口的其他传感器的I2C接口连接。

需要注意的是，SHT31传感器模块带有两个I2C地址，分别是0x44和0x45。默认情况下，I2C地址设置为0x44。用户可以通过I2C地址选择引脚（俗称AD）更改I2C地址。

AD引脚包含一个内部下拉电阻，确保当该引脚未连接（低电平状态）时，I2C地址为0x44（默认）。然而，当该引脚的状态设置为高电平时，I2C地址为0x45。通过为每个传感器设置相同的I2C地址，此地址更改功能使用户可以自由地在同一总线上使用多个SHT31传感器模块。

警报输出引脚

SHT31传感器模块有一个独特的功能，即它具有一个警报输出引脚（通常称为AL），用于将模块设置为警报模式。通过使用该引脚，用户可以使传感器与微控制器一起工作，其中传感器不断获取读数，而微控制器则执行不同的任务。只要温度和湿度读数大于用户定义的范围，就会发生这种情况。因此，AL引脚充当触发引脚，其工作方式类似于中断。

只要湿度或温度读数超过用户定义的上限或下限，AL引脚就会进入高电平状态。该引脚保持高电平状态，直到值回到正常限制范围。

SHT31传感器模块引脚配置

下图为SHT31传感器模块的引脚图，该模块由6个引脚组成，具体如下图所示：

以下列出了SHT31传感器模块的引脚排列及其简要说明。

SHT31传感器模块规格

下表为SHT31温湿度传感器的规格：

SHT31模块与Arduino的接口

接下来，主要介绍如何将SHT31传感器模块与Arduino连接。将需要以下组件：

• Arduino
• SHT31传感器模块
• 跳线

SHT31与Arduino板的连接非常简单。将SHT31模块的VCC端与Arduino的5V相连，GND与地（公共地）相连，传感器的SCL与Arduino的SCL引脚（A5）相连，传感器的SDA与Arduino的SDA引脚（A4）相连。

Arduino中SDA的I2C引脚是A4，SCL的I2C引脚是A5。两个设备之间的连接如下表所示。

按照下面的Arduino模块原理图进行相应连接。

安装SHT31 Arduino库

由于使用Arduino IDE对Arduino开发板进行编程。因此，应该拥有最新版本的Arduino IDE。由于将SHT31传感器模块与Arduino连接，因此必须安装库来访问传感器数据。该项目需要两个库：

1. Adafruit SHT31
2. Adafruit BusIO

这里将使用Arduino IDE中的库管理器来安装最新版本的库。打开Arduino IDE并转到Sketch>Include Libraries>Manage Libraries。然后在搜索栏中输入Adafruit SHT31并安装最新版本。

在搜索栏中输入Adafruit BusIO并安装它，如下图所示：

在Arduino串行监视器上获取SHT31读数

下面的代码功能实现每秒在Arduino串行监视器上显示当前温度和湿度读数：

#include <Arduino.h>
#include <Wire.h>
#include "Adafruit_SHT31.h"

Adafruit_SHT31 sht31 = Adafruit_SHT31();

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  if (! sht31.begin(0x44)) {   
    Serial.println("Check circuit. SHT31 not found!");
    while (1) delay(1);
  }
}

void loop() {
  float temp = sht31.readTemperature();
  float hum = sht31.readHumidity();

  if (! isnan(temp)) { 
    Serial.print("Temperature(°C): "); 
    Serial.print(temp); 
    Serial.print("\t\t");
  } else { 
    Serial.println("Failed to read temperature!");
  }
  
  if (! isnan(hum)) {  
    Serial.print("Humidity(%): "); 
    Serial.println(hum);
  } else { 
    Serial.println("Failed to read humidity!");
  }

  delay(1000);
}

应用示例

在Arduino IDE中，单击“Tools”>“Board”，然后选择“Arduino Uno”：

现在，单击“Tools”>“Port”并选择你正在使用的端口。现在，单击上传按钮上传上面的代码。将代码上传到Arduino开发板上后，按ENABLE按钮，如下所示：

在Arduino IDE中，打开串行监视器并将波特率设置为115200。串行监视器将开始显示温度和湿度读数以及单位。每秒都会显示新的读数，如下草图所示：

另外，如果感兴趣及有条件的话，大家也可以在OLED显示屏上显示SHT31传感器值，以方便查看（范例如下图所示），具体的连接电路和代码，本文就不赘述了。