1.簡介
法國Humirel公司新一代HTU21D溫度和濕度傳感器在尺寸與智能方面建立了新的標準：它嵌入了適于回流焊的雙列扁平無引腳DFN 封裝， 底面3x3mm ，高度1.1mm。傳感器輸出經過標定的數字信號，標準 I2C 格式。
HTU21D溫度和濕度傳感器為OEM應用提供一個準確可靠的溫濕度測量數據。通過一個微控
制器的接口和模塊連接達到溫度和濕度數字輸出。HTU21D 的分辨率可以通過輸入命令進行改變（8/12bit 乃至12/14bit 的RH/T），傳感器可以檢測到電池低電量狀態，并且輸出校驗和，有助于提高通信的可靠性。
2.規格參數
25攝氏度，3.3V供電時的電氣特性如下：
印刷板設計注意：
如果SCL 和SDA 信號線相互平行并且非常接近，有可能導致信號串擾和通訊失敗。解決方法是在兩個信號線之間放置VDD 或GND，將信號線隔開，或使用屏蔽電纜。此外，降低SCL 頻率也可能提高信號傳輸的完整性。須在電源引腳（VDD， GND）之間加一個100nF 的去藕電容，用于濾波。此電容應盡量靠近傳感器。
引腳定義：
本實驗采用的為成品HTU21D模塊，直接與 STM32 開發板連接即可。
引腳 說明
電源引腳 (VDD, GND) HTU21 的供電范圍為 1.8VDC – 3.6VDC，推薦電壓為 3.0V。電源（VDD）和接地（VSS）之間須連接一個0.1uF的去耦電容，且電容的位置應盡可能靠近傳感器。
串行時鐘輸入(SCK) SCK 用于微處理器與 HTU21 之間的通訊同步。由于接口包含了完全靜態邏輯，因而不存在最小 SCK 頻率。
串行數據 (DATA) DATA 引腳為三態結構，用于讀取傳感器數據。當向傳感器發送命令時, DATA 在 SCK 上升沿有效且在 SCK 高電平時必須保持穩定。 DATA 在 SCK 下降沿之后改變。當從傳感器讀取數據時, DATA 在 SCK 變低以后有效，且維持到下一個 SCK 的下降沿。為避免信號沖突，微處理器應驅動 DATA 在低電平。需要一個外部的上拉電阻（例如： 10kΩ）將信號提拉至高電平。上拉電阻通常已包含在微處理器的 I/O 電路中。
3.通訊過程
Htu21d遵循標準的 IIC 進行通信，關于 IIC 的介紹請看—>IIC專題（一）——基礎知識準備。本文設計也多參考此篇文章–>STM32F10x_模擬I2C讀寫EEPROM。
3.1 IIC啟動信號
啟動傳輸，發送一位數據時，包括 DATA 線在 SCK 線高電平期間一個向低電平的跳變。
3.2 IIC停止信號
終止傳輸，停止發送數據時，包括 DATA 線在 SCK 線高電平期間一個向高電平的跳變。
3.2 IIC數據傳輸
SCL時鐘電平為低， 可以改換SDA數據線的電平，在SCL上升沿的過程將SDA數據發送出去。SCL為高電平時，SDA上的數據保持穩定。
I2C 是以字節（8位）的方式進行傳輸，總線上每傳輸完1字節之后會有一個應答信號，應答信號總是由接收方來產生。通信過程的時鐘由主器件(主機)提供。
IIC 寫一字節:
數據發送結束，進行應答操作。
0：表示從機應答，可以繼續下一步操作；
1：表示從機非應答，不能進行下一步操作。
IIC讀一字節：
IIC讀取操作類似于發送，只是傳輸數據方向相反。
3.3 IIC應答信號處理
等待應答：
產生應答：
產生非應答：
4.HTU21D數據測量
測量命令如下表：
本文采用非保持主機：
//非主機模式
#define HTU_TEMP? ? 0xf3
#define HTU_HUMI? ? 0Xf5
在非主機模式下， MCU 需要對傳感器狀態進行查詢。此過程通過發送一個啟動傳輸時序，之后緊接著是如圖所示的I2C 首字節（1000’0001）來完成。如果內部處理工作完成，單片機查詢到傳感器發出的確認信號后，相關數據就可以通過MCU 進行讀取。如果測量處理工作沒有完成，傳感器無確認位（ACK）輸出，此時必須重新發送啟動傳輸時序。
傳感器初始化：
傳感器數據讀取與轉換：
傳感器內部設置的默認分辨率為相對濕度12位和溫度14 位。 SDA 的輸出數據被轉換成兩個字節的數據包，高字節MSB 在前（左對齊）。每個字節后面都跟隨一個應答位。兩個狀態位，即LSB 的后兩位在進行物理計算前須置‘0’。
轉換計算如下圖：
源代碼實現：
顯示方式：
本實驗通過串口打印和 TFTLCD 顯示，串口打印有助于程序的調試。
對于測量出來float的數值如何直接顯示到LCD上，代碼中簡要的介紹了兩種方式：
LCD顯示方式1：sprintf函數將結果打印到test數組里，轉換成字符串顯示(LCD_ShowString)。
LCD顯示方式2:將得到的數值拆分成整數和小數直接顯示在液晶(LCD_ShowxNum)。
液晶顯示直接參考正點原子的驅動。
