3001 TEMP AND RH（树莓派专用温湿度模块）
关键词
树莓派、 Raspberry Pi、树莓派5、CM4、USB转串口、SHT20、温湿度
一、简介
树莓派是一个通用的创客平台，不少创客在使用树莓派的时候需要一些温湿度数据，但是市面上的一些平价温湿度模块（如DHT2x）的精度和一致性实在太差，为此我们设计了一款性价比适中，精度较高的温湿度模块。我们在模块上设置了一款单片机，用来读取温湿度数据，然后通过TTL串口或者通过USB转串口的形式将温湿度数据发送给主控。温湿度传感器采用盛世瑞恩的SHT20，其湿度的典型精度是±3%RH，温度的典型精度是±0.3℃。我们做过一致性测试，同一环境下5个模块的温度差在0.3℃范围内，湿度差在3%RH内。整个模块可采用USB-C接口供电和通讯，也可以通过插针供电。可以挂靠在树莓派上测量树莓派附近的温湿度，也可以通过长达2米的USB-C线放至到目标环境进行温湿度测量。
二、硬件资源
1. 主控采用STM32F030，用于采集温湿度，并通过TTL串口或者USB串口将数据发送给上位机；
2. USB接口采用当下流行的USB Type-C接口，既用于供电，也用于USB转串口通讯；
3. USB转串口芯片采用CH340G，经过十几年的发展，南京沁恒的USB转串口芯片已经相当成熟，稳定性和性价比都还不错；
4. 温湿度芯片采用SHT20，湿度典型值±3%RH，温度典型值±0.3℃;
5. 预留TTL串口，预留SWD接口，预留富余的GPIO；
6. 焊接一个按键，用于切换数据从TTL串口还是USB转串口输出。预留一个未焊接的按键位；
7. 一个用户LED，默认关闭状态，上电后亮起。用户可以修改为其它指示用途。
三、系统烧写及设置
3.1 概述
本文档采用树莓派OS系统进行测试。
树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit