Instrukcja i dane produktu

• wykonywanie pomiarów temperatury i wilgotności w projektach elektronicznych,
• prototypowanie urządzeń IoT i automatyki,
• zastosowania edukacyjne i dydaktyczne,
• monitoring parametrów otoczenia w zastosowaniach niewymagających certyfikowanego toru pomiarowego,
• budowa rejestratorów danych i systemów sterowania,
• eksperymenty z magistralą I²C.

• Produkt jest modułem elektronicznym przeznaczonym do zastosowań hobbystycznych, edukacyjnych, serwisowych i prototypowych.
• Przed podłączeniem należy sprawdzić napięcie zasilania i kolejność wyprowadzeń.
• Nie przekraczać dopuszczalnego napięcia zasilania modułu.
• Należy zachować zgodność poziomów logicznych I²C z użytym mikrokontrolerem.
• Podłączenia wykonywać przy wyłączonym zasilaniu.
• Chronić płytkę przed zwarciem, metalowymi przedmiotami oraz przypadkowym kontaktem z przewodzącymi powierzchniami.
• Moduł nie jest wodoodporny i nie może być zanurzany w cieczy.
• Chronić przed długotrwałą kondensacją wody i środowiskiem agresywnym chemicznie.
• Podczas montażu i lutowania przestrzegać zasad ochrony przed ESD.
• Listwa goldpin i moduł zawierają małe elementy — przechowywać poza zasięgiem małych dzieci.
• Ostre końcówki pinów mogą powodować skaleczenie.
• Nie używać produktu jako jedynego elementu systemu, od którego zależy bezpieczeństwo ludzi, zwierząt lub mienia.

• Moduł nie jest certyfikowanym przyrządem pomiarowym ani miernikiem laboratoryjnym.
• Parametry katalogowe sensora nie gwarantują identycznej dokładności całego gotowego urządzenia w każdych warunkach montażu.
• Długotrwała praca w skrajnej temperaturze lub wilgotności może wpływać na stabilność pomiarów i trwałość sensora.
• Opary rozpuszczalników, klejów, silikonów, środków chemicznych i innych lotnych substancji mogą wpływać na element pomiarowy wilgotności.
• Nie należy dotykać bezpośrednio powierzchni sensora ani jego otworu pomiarowego.
• Wewnętrzna grzałka zmienia lokalną temperaturę sensora i podczas jej pracy odczyt wilgotności nie powinien być traktowany jako standardowy pomiar warunków otoczenia.
• Przy wielu urządzeniach I²C należy uwzględnić równoległe połączenie rezystorów podciągających znajdujących się na poszczególnych modułach.

• Model modułu: Cyfrowy czujnik temperatury i wilgotności SHT31
• Mierzona temperatura: od -40°C do +125°C
• Typowa dokładność temperatury SHT31: ±0,2°C w głównym zakresie pracy sensora
• Rozdzielczość temperatury: ok. 0,01°C
• Mierzona wilgotność względna: 0–100% RH
• Typowa dokładność wilgotności SHT31: ±2% RH
• Rozdzielczość wilgotności: ok. 0,01% RH
• Typowy czas odpowiedzi wilgotności τ63%: ok. 8 s
• Typowy czas odpowiedzi temperatury τ63%: powyżej 2 s
• Interfejs: I²C
• Maksymalna częstotliwość SCL sensora: do 1 MHz
• Domyślny adres I²C: 0x44
• Alternatywny adres I²C: 0x45
• Typowe zasilanie w projektach: 3,3 V lub 5 V
• Rezystory magistrali na module: 10 kΩ
• Wyprowadzenia główne: VIN, GND, SCL/T, SDA/RH
• Wyprowadzenia dodatkowe: AL, AD
• Funkcja AL: wyjście ALERT
• Funkcja AD: wybór adresu I²C
• Otwór montażowy: ok. 3 mm
• Wymiary PCB: ok. 13 × 10 mm
• Raster otworów goldpin: 2,54 mm
• Listwa pinów: 1×6, dostarczana luzem

Moduł może pracować w typowych systemach 3,3 V oraz 5 V, jednak napięcie zasilania należy dobrać również do poziomów logicznych mikrokontrolera.

Rezystory podciągające magistrali I²C są związane z napięciem zasilania modułu. Dlatego:

• z ESP32, ESP8266, Raspberry Pi, RP2040 i innymi układami 3,3 V zaleca się zasilać moduł z 3,3 V,
• z klasycznym Arduino UNO/Nano 5 V moduł może być zasilany z 5 V,
• nie należy zasilać modułu z 5 V, jeśli linie SDA/SCL są bezpośrednio podłączone do mikrokontrolera, którego wejścia nie tolerują 5 V,
• nie przekraczać maksymalnego napięcia zasilania sensora.

Wyprowadzenia modułu

Arduino UNO / Nano

ESP32

W ESP32 piny I²C mogą być programowo przypisane inaczej, dlatego należy sprawdzić pinout konkretnej płytki.

Zmiana adresu I²C

Domyślny adres modułu to:

0x44

Pin AD jest standardowo utrzymywany w stanie niskim. Ustawienie pinu AD w stanie wysokim względem zasilania zmienia adres na:

0x45

Pozwala to podłączyć dwa czujniki SHT31 do tej samej magistrali I²C bez dodatkowego multipleksera.

1. Przygotowanie modułu

Do modułu dołączona jest listwa goldpin. W zależności od sposobu montażu można:

• przylutować cztery podstawowe piny VIN, GND, SCL i SDA,
• dodatkowo wykorzystać piny AL i AD,
• zamiast goldpinów przylutować bezpośrednio przewody.

Podczas lutowania należy ograniczyć czas nagrzewania płytki i samego sensora.

2. Podłączenie

Połącz:

1. VIN z odpowiednim napięciem zasilania,
2. GND ze wspólną masą,
3. SCL/T z linią SCL mikrokontrolera,
4. SDA/RH z linią SDA mikrokontrolera.

Do podstawowego odczytu temperatury i wilgotności piny AL oraz AD nie są wymagane.

3. Instalacja biblioteki Arduino

W Arduino IDE otwórz Menedżer bibliotek i zainstaluj:

Adafruit SHT31 Library

Biblioteka korzysta również z Adafruit BusIO, które Arduino IDE może zainstalować jako zależność.

4. Przykładowy kod Arduino

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

Adafruit_SHT31 sht31 = Adafruit_SHT31();

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

  if (!sht31.begin(0x44)) {
    Serial.println("Nie znaleziono czujnika SHT31.");
    Serial.println("Sprawdz zasilanie, przewody SDA/SCL i adres I2C.");

    while (true) {
      delay(1000);
    }
  }

  Serial.println("SHT31 uruchomiony.");
}

void loop() {
  float temperatura = sht31.readTemperature();
  float wilgotnosc = sht31.readHumidity();

  if (!isnan(temperatura) && !isnan(wilgotnosc)) {
    Serial.print("Temperatura: ");
    Serial.print(temperatura, 2);
    Serial.print(" °C   Wilgotnosc: ");
    Serial.print(wilgotnosc, 2);
    Serial.println(" %RH");
  } else {
    Serial.println("Blad odczytu czujnika.");
  }

  delay(1000);
}

5. Alternatywny adres

Jeżeli pin AD zostanie ustawiony w stanie wysokim, w kodzie zmień:

sht31.begin(0x44);

na:

sht31.begin(0x45);

6. Wskazówki dotyczące poprawnego pomiaru

• nie umieszczaj czujnika bezpośrednio nad stabilizatorem, procesorem lub innym elementem wydzielającym ciepło,
• zapewnij swobodny przepływ powietrza wokół sensora,
• po przeniesieniu urządzenia pomiędzy środowiskami o znacznie różnej temperaturze lub wilgotności odczekaj na ustabilizowanie wskazań,
• unikaj długotrwałej kondensacji wody na sensorze,
• funkcję grzałki stosuj tylko świadomie — jej włączenie podnosi temperaturę układu i wpływa na odczyt wilgotności.

• Arduino UNO,
• Arduino Nano,
• Arduino Mega,
• Arduino Leonardo,
• ESP32,
• ESP8266,
• Raspberry Pi,
• Raspberry Pi Pico / RP2040,
• STM32,
• mikrokontrolery AVR,
• mikrokontrolery ARM,
• inne systemy wyposażone w magistralę I²C i odpowiednie poziomy logiczne.

• 1 × moduł SHT31,
• 1 × prosta listwa goldpin 1×6, raster 2,54 mm.

Listwa goldpin jest dostarczana luzem i może wymagać przylutowania.

• cyfrowy pomiar temperatury i wilgotności względnej,
• układ pomiarowy SHT31,
• komunikacja I²C,
• domyślny adres I²C 0x44,
• możliwość zmiany adresu na 0x45 przez pin AD,
• wyprowadzenie AL funkcji ALERT,
• wbudowane rezystory podciągające magistrali I²C,
• zasilanie odpowiednie dla układów 3,3 V i 5 V,
• fabrycznie kalibrowany cyfrowy układ pomiarowy,
• wysoka rozdzielczość odczytu,
• kompaktowa płytka PCB,
• otwór montażowy,
• listwa goldpin 1×6 w zestawie.

• Dwa pomiary w jednym układzie — temperatura i wilgotność względna odczytywane są cyfrowo z jednego sensora.
• Interfejs I²C — do podstawowej komunikacji potrzebne są tylko linie SDA i SCL oraz zasilanie.
• Dwa adresy I²C — standardowo moduł pracuje pod adresem 0x44; po ustawieniu wejścia AD w stan wysoki dostępny jest adres 0x45.
• Wyjście ALERT — pin AL może sygnalizować przekroczenie zaprogramowanych progów temperatury lub wilgotności.
• CRC danych — protokół SHT3x wykorzystuje sumę kontrolną CRC-8 dla przesyłanych danych.
• Wbudowany heater — czujnik SHT31 ma wewnętrzną grzałkę sterowaną programowo. Nie jest ona przeznaczona do ciągłej pracy podczas normalnego pomiaru.
• Brak stabilizatora napięcia na płytce — napięcie VIN należy dobierać zgodnie z dopuszczalnym zakresem sensora i poziomami logicznymi użytego mikrokontrolera.
• Łatwy montaż — moduł można wlutować przewodami lub zastosować dołączoną listwę goldpin.
• Otwór montażowy ułatwia mechaniczne zamocowanie czujnika z dala od elementów nagrzewających się.

• stacje pogodowe i rejestratory parametrów otoczenia,
• projekty Arduino, ESP32, ESP8266, STM32 i RP2040,
• automatyka domowa i systemy Smart Home,
• monitoring temperatury i wilgotności w pomieszczeniach,
• projekty HVAC i wentylacji,
• szklarnie i automatyka ogrodnicza,
• inkubatory i komory testowe w zastosowaniach hobbystycznych,
• rejestratory danych,
• sterowniki wentylatorów i osuszania,
• projekty edukacyjne i laboratoryjne,
• prototypy urządzeń IoT.

Jaki jest domyślny adres I²C?

Domyślnie moduł pracuje pod adresem 0x44.

Czy można zmienić adres?

Tak. Pin AD służy do wyboru adresu. Stan wysoki zmienia adres na 0x45.

Czy mogę podłączyć dwa takie moduły do jednej magistrali I²C?

Tak. Jeden może pracować pod adresem 0x44, a drugi pod 0x45. Dla większej liczby identycznych czujników można zastosować multiplekser I²C.

Czy moduł działa z Arduino 5 V?

Tak. Z Arduino UNO lub Nano może być zasilany z 5 V.

Czy moduł działa z ESP32?

Tak. Z ESP32 najlepiej zasilać moduł z 3,3 V, aby rezystory podciągające I²C również pracowały z poziomem 3,3 V.

Czy potrzebne są dodatkowe rezystory podciągające SDA i SCL?

W typowej konfiguracji nie. Na oferowanej płytce znajdują się rezystory podciągające magistrali.

Do czego służy pin AL?

To wyjście funkcji ALERT. Sensor może programowo sygnalizować przekroczenie ustawionych progów temperatury lub wilgotności. Do zwykłego pomiaru nie trzeba go podłączać.

Co oznaczają opisy SCL/T i SDA/RH?

Dla SHT31 są to linie SCL i SDA magistrali I²C. Dodatkowe oznaczenia /T i /RH nie oznaczają tutaj osobnych analogowych wyjść temperatury i wilgotności.

Czy sensor ma grzałkę?

Tak. SHT31 ma wewnętrzną grzałkę sterowaną programowo. Funkcja ta jest pomocnicza i nie powinna być stale włączona podczas normalnego pomiaru.

Czy czujnik wymaga kalibracji?

Układ SHT31 jest fabrycznie kalibrowany. W zastosowaniach hobbystycznych zwykle nie wymaga dodatkowej kalibracji. Można również cały gotowy tor pomiarowy zweryfikować lub skalibrować we własnym zakresie.

Czy moduł jest wodoodporny?

Nie. Czujnik mierzy wilgotność powietrza, ale płytka nie jest przeznaczona do zanurzania ani bezpośredniego kontaktu z wodą.

• urządzenia medyczne i diagnostyczne,
• systemy podtrzymywania życia,
• systemy bezpieczeństwa, w których awaria pojedynczego czujnika może spowodować zagrożenie,
• pomiary rozliczeniowe lub wymagające urzędowego wzorcowania,
• zastosowania wymagające certyfikowanej dokładności przemysłowej bez dodatkowej walidacji i kalibracji,
• bezpośredni kontakt z cieczami,
• praca na zewnątrz bez odpowiedniej obudowy i zabezpieczenia,
• praca w środowisku agresywnym chemicznie bez sprawdzenia zgodności materiałowej.