一种基于STM32的微型湿度传感器

本技术涉及湿度传感器，具体涉及一种基于stm32的微型湿度传感器。

背景技术：

1、湿度是用来衡量空气中含水量的一种物理量。随着现代化的实现，很难找到一个与湿度无关的领域。论湿度传感器的发展史，毛发湿度计是最早的湿度检测手段，其次是现在广泛使用的电子湿度传感器。湿敏元件是最简单的一种电子湿度传感器，湿敏元件主要有电阻式和电容式两种。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值发生变化，利用这一特性测量湿度；湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成，当环境湿度发生改变时，湿敏电容的介电常数发生变化，使其电容量发生变化，其电容量与相对湿度成正比。

2、随着对电子湿度传感器研究的深入，湿度传感器的功能越来越丰富，其内部的元件增多、电路日益复杂，造成在检测过程中其实际使用体积远不能满足操作空间只有2mm的微小环境的使用。因此，亟需提供一种能够在操作空间小于2mm的环境下，能够正常稳定并且高效低耗地对湿度进行测量的湿度传感器。

技术实现思路

1、针对上述背景技术所提出的问题，本实用新型的目的在于提供一种基于stm32的微型湿度传感器，旨在不降低使用功能的前提减少湿度传感器的体积、简化其外部引脚电路，使湿度传感器能够在操作空间小于2mm的苛刻环境稳定并且高效地对湿度进行测量，从而解决现有湿度传感器在检测过程中其实际使用体积远不能满足操作空间只有2mm的微小环境使用的问题。

2、本实用新型通过下述技术方案实现：

3、一种基于stm32的微型湿度传感器，包括

4、印制电路板、htu21d芯片和外部引脚电路；

5、其中，所述htu21d芯片设置于所述印制电路板的前端，所述外部引脚电路设置于所述印制电路板的中端，所述外部引脚电路与所述htu21d芯片连接；

6、所述印制电路板的尺寸为110×10×1.2mm，所述htu21d芯片的尺寸为3×3×0.9mm，所述外部引脚电路包括四个接口，四个接口用于连接stm32mini开发板。

7、上述技术方案中，由于现有技术所采用的湿度传感器由于其内部的元件增多、电路日益复杂，造成在检测过程中其实际使用体积远不能满足操作空间只有2mm的微小环境使用，在本技术方案中印制电路板的尺寸为110×10×1.2mm，其厚度满足操作空间小于2mm的极端环境，同时本方案简化了外部引脚电路，外部引脚电路包括四个接口，通过该四个接口连接stm32mini开发板，由电脑端usb对stm32mini开发板供电从而启动传感器的湿度检测及读取，从而实现湿度传感检测。其在标准条件下无需进行校准，能够在0℃到100℃环境下进行工作，电源电压为1.6-3.6v，湿度工作范围为0-100％，最大消耗功率为2.7uw。

8、在一种可选实施例中，所述四个接口包括sck接口、data接口、vdd接口和gnd接口，所述sck接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出io处的pb6连接，所述data接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出io处的pb5连接，所述vdd接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出电源3.3v处的vdd连接，所述gnd接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出电源3.3v处的gnd连接。

9、在一种可选实施例中，所述印制电路板前端左侧接近htu21d芯片处设有凹槽。

10、在一种可选实施例中，所述凹槽焊接有1个100nf的贴片电容。

11、在一种可选实施例中，所述htu21d芯片包括vdd电源、sck串行时钟接口处、gnd地和data串行数据接口处；

12、其中，所述vdd电源和所述sck串行时钟接口处通过焊接固定至所述印制电路板的前端缺口左侧位置；所述gnd地和所述data串行数据接口处通过焊接固定至所述印制电路板前端缺口右侧位置。

13、在一种可选实施例中，所述vdd电源通过布线与所述外部引脚电路中的vdd接口连接；所述gnd地通过布线与所述外部引脚电路中的gnd接口连接；所述sck串行时钟接口处通过布线与所述外部引脚电路中的sck接口连接；所述data串行数据接口处通过布线与所述外部引脚电路中的data接口连接。

14、在一种可选实施例中，所述sck串行时钟接口处和所述data串行数据接口处之间设置有一条延伸至所述外部引脚电路的vdd接口的布线。

15、在一种可选实施例中，所述外部引脚电路设置有2个1kω的贴片电阻。

16、在一种可选实施例中，所述印制电路板的前端5mm处设置有多层厚度为0.01mm的ptfe膜。

17、在一种可选实施例中，所述印制电路板的后端设置有两个孔径1.5mm的螺孔，其中一个螺孔与所述印制电路板的左侧边缘的间距为1.5mm，另一个螺孔与所述印制电路板的右侧边缘的间距为1.5mm。

18、本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

19、1、本实用新型在不降低使用功能的前提下，减少了湿度传感器的体积、简化了外部引脚电路，使湿度传感器能够在操作空间小于2mm的苛刻环境稳定并且高效地对湿度进行测量；

20、2、本实用新型所提供的微型湿度传感器的使用性强，可作用于各种开放式微型仪器内部进行湿度测量；

21、3、本实用新型所提供的微型湿度传感器公益合理、成本较低。

技术特征：

1.一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述四个接口包括sck接口、data接口、vdd接口和gnd接口，所述sck接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出io处的pb6连接，所述data接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出io处的pb5连接，所述vdd接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出电源3.3v处的vdd连接，所述gnd接口通过杜邦线与stm32mini开发板的引出电源3.3v处的gnd连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述印制电路板前端左侧接近htu21d芯片处设有凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述凹槽焊接有1个100nf的贴片电容。

5.根据权利要求4所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述htu21d芯片包括vdd电源、sck串行时钟接口处、gnd地和data串行数据接口处；

6.根据权利要求5所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述vdd电源通过布线与所述外部引脚电路中的vdd接口连接；所述gnd地通过布线与所述外部引脚电路中的gnd接口连接；所述sck串行时钟接口处通过布线与所述外部引脚电路中的sck接口连接；所述data串行数据接口处通过布线与所述外部引脚电路中的data接口连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述sck串行时钟接口处和所述data串行数据接口处之间设置有一条延伸至所述外部引脚电路的vdd接口的布线。

8.根据权利要求1所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述外部引脚电路设置有2个1kω的贴片电阻。

9.根据权利要求1所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述印制电路板的前端5mm处设置有多层厚度为0.01mm的ptfe膜。

10.根据权利要求1所述的一种基于stm32的微型湿度传感器，其特征在于，所述印制电路板的后端设置有两个孔径1.5mm的螺孔，其中一个螺孔与所述印制电路板的左侧边缘的间距为1.5mm，另一个螺孔与所述印制电路板的右侧边缘的间距为1.5mm。

技术总结
本技术公开了一种基于STM32的微型湿度传感器，本技术采用的印制电路板的尺寸为110×10×1.2mm，其厚度满足操作空间小于2mm的极端环境，同时简化了外部引脚电路，外部引脚电路包括四个接口，通过该四个接口连接STM32Mini开发板，由电脑端USB对STM32Mini开发板供电从而启动传感器的湿度检测及读取，从而实现湿度传感检测。其在标准条件下无需进行校准，能够在0℃到100℃环境下进行工作，电源电压为1.6‑3.6V，湿度工作范围为0‑100％，最大消耗功率为2.7uW。

技术研发人员：房然然,罗崇辅,安东尼,陈怡静,魏永斌,杨澜,梁柱
受保护的技术使用者：重庆邮电大学
技术研发日：20231025
技术公布日：2024/5/27