隨著科技的進步，人們生活也越來越便利了，各種智能化設備也應運而生。然而科技的進步也給我們的環境帶來了諸多問題。近年來，各大小城市都被顆粒物籠罩著，嚴重威脅著人類的健康。為了爭回我們的新鮮空氣，筆者所在公司設計研發一款與一般空氣凈化器。的空氣凈化器不同的是，這款空氣凈化器是吸頂式的，除了空氣凈化系統外，還具有LED燈控系統。作為一款環境優化設備，自然少不了采集室內的溫度與濕度，方便用戶參考與使用。

設計之初，就有不少問題擺在筆者面前。如，由于是吸頂式的空氣凈化器，內部空間十分有限，器件選型等成了筆者設計的攔路虎。之前常用的溫濕度傳感器長寬高約為15.5*12*5.5mm，相對我們這款凈化器內部有限的空間，這體積實在是太大了，其測量精度也不盡人意。使得我們迫切的希望找到一款精度高，體積小的溫濕度傳感器。正當我們翻閱無數資料與器件選型手冊而手足無措時，具有優秀性能的3*3mm見方的溫濕度傳感器Si7020，讓人眼前一亮，頓有山重水復疑無路，柳暗花明又一村之感。佛語有曰：一花一世界，一葉一菩提。說的乃是再小的物件也有自己的天地。如此花此葉，Si7020這款小小芯片，卻把溫度、濕度等功能都集成到一起，內有天地，不得不服。

筆者簡要的把Si7020和某傳感器做了對比如表1：

表1：Si7020與某傳感器參數對比

由上圖的對比可以看出，Si7020無論是在體積還是精度等方面，都是非常優秀的。特別是在體積和精度上，有著無可替代的優勢。其他參數雖未在表中列出，但是都有不俗的表現，如在功耗上，其工作電流僅150uA，待機電流驚人的達到60nA。這些都是傳統的溫濕度傳感器無法比擬的。

針對筆者的吸頂式凈化器，筆者有些許經驗與大家分享，凈化器設計的系統框圖如下：

圖1：系統框圖

設備在常態時，可作為吸頂燈使用，室內的PM2.5和甲醛等參數通過輔助系統采集到，再通過無線數傳單元傳輸到手機APP與遠端UI上。通過遠端UI和APP都可以對設備進行控制。也可以在二者上查看室內溫度、PM2.5等環境參數。

在原理圖設計驅動電路上，Si7020相比普通傳感器更加簡單。Si7020提供I2C總線接口，只需要把傳感器下掛到總線上即可，無需單獨為其提供IO口，可節省硬件資源。我們的原圖如下圖，大家可參考一二：

圖2：Si7020原理圖

此外，在PCB電路圖繪制上，對Si7020的繪制，需要有兩點注意的情況。

1）由于本身的溫濕度傳感器特性，Si7020應遠離發熱器件，如DCDC、WIFI模塊等大功率器件。
筆者就吃了這方面的虧。第一版本，Si7020放置在角落，這是沒有問題的，但是在Si7020上方我們還架設了一款WIFI模塊，疏忽了WIFI模塊發熱，從而導致其周邊環境溫度偏高，濕度偏低。第二版本改進后，筆者就解決了這個問題，溫濕度測量效果非常好。

2）筆者建議把Si7020的驅動電路單獨放置，隔離開來，不直接敷銅，而用走線替代。如下圖3所示（圖中Si7020左側兩電阻是I2C總線上拉電阻，原理圖中未給出）。

圖3：Si7020布局圖

下面來一張我司空氣凈化器部分的溫度傳感器實物圖，歡迎評鑒。

圖4：溫度部分實物圖