(1) コマンドの通信フォーマットの概要

　温度、湿度の測定コマンドの通信フォーマットを簡略化して描くと下図のようなっています（この図ではCRCは受信していない）。

 　測定値のA-D変換値は8～14ビットですが、転送データとしては16ビットとして扱われ、上位8ビット、下位8ビットの順にスレーブ送信されます。2バイトのデータの後にCRCバイトがスレーブ送信されます。なお、この図では"NOACK"を"NAK"と表現しています。

　マスタは2バイトの測定データのマスタ受信時にはそれぞれ"ACK"(DATA="L")で応答しますが、最後のCRCバイトの受信時には"NOACK"(DATA="L")で応答します。なお、上図のように2バイト目の測定データ受信時に"NOACK"で応答すると、最後のCRCバイトのマスタ受信（スレーブ送信）を打ち切ることができあます。

　温度、または湿度の測定コマンドを8ビット送信した後は、ビット数に応じた変換時間がかかることに注意してください。この時間が経過した後でないと、測定結果は読み出せません。詳細は次に述べます。

(2) 湿度測定

　湿度の測定にはA-D変換などの処理時間が必要で、測定コマンドを送信してから、A-D変換のビット数に応じた変換時間を待つ必要があります。この変換時間は8ビット時には11ms、12ビット時には55ms必要です。A-Dコンバータのビット数はステータス・レジスタで設定できます。

　変換中はDATA信号はアイドル（"H"レベル）になっていますが、変換が終了するとSHT11はDATA信号を"L"レベルにドライブします。ホストではこのDATA信号の立ち下がりエッジを検出してから、2バイトのデータ・バイトとCRCバイトを読み出す必要があります。

　測定したA-D変換値と実際の湿度は線形（直線的な比例関係）ではないため、リニアライズが必要です。次の式で実際の湿度値に変換できます（電源電圧5Vの場合）。

＜12ビットの場合＞
　　湿度値 RH_linear = －4　＋　0.0405×SO_RH　－　2.8×10^-6×SO_RH²

＜8ビットの場合＞
　　湿度値 RHl_inear = －4　＋　0.648×SO_RH　－　7.2×10^-6×SO_RH²

※SO_RHは変換された湿度のディジタル値。この式には温度補償（温度による補正）は含まれていない。

(3) 温度測定

　温度の測定にはA-D変換などの処理時間が必要で、A-D変換のビット数に応じた変換時間を待つ必要があります。この変換時間は12ビット時には55ms、14ビット時には210ms必要です。A-Dコンバータのビット数はステータス・レジスタで設定できます。

　湿度の場合と同様、変換が終了すると、SHT11はDATA信号を"L"レベルにドライブします。ホストではこのDATA信号の立ち下がりエッジを検出してから、2バイトのデータ・バイトとCRCバイトを読み出す必要があります。

　次の式で測定したA-D変換値を実際の温度値に変換できます（電源電圧5Vの場合）。

＜14ビットの場合＞

　　温度値 Temperature = －40　+　0.01×SO_T

＜12ビットの場合＞

 　　温度値 Temperature = －40　+　0.04×SO_T

※SO_Tは変換された温度のディジタル値。

(4) ステータス・レジスタへ書き込み

　ステータス・レジスタへの書き込みフォーマットは下図のようになっています。

　ステータス・レジスタではヒータのON/OFFと温度、湿度のA-Dコンバータのビット数の設定が可能です。A-Dコンバータのビット数は、湿度8ビット/温度12ビットまたは湿度12ビット/温度14ビット（デフォルト状態）の2通りから選択します。

　ステータス・レジスタ送信の際は、コマンドに続けてステータス・レジスタの内容を送信しますが、SHT11からは"NOACK"ではなく、"ACK"が返ってきますので注意してください。

(5) ステータス・レジスタからの読み出し

　ステータス・レジスタからの読み出しのフォーマットは下図のようになっています。この図ではCRC（チェックサム）を受信しています。最終データは"NOACK"（図では"NAK"と記述）で応答しています。

SHT11 入手先： 有限会社ストロベリーリナックス

SHT11 メーカ： SENSIRION

 中尾 司