Merjenje vlažnosti in temperature z uporabo HTS221 in Arduino Nano: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

HTS221 je ultra kompakten kapacitivni digitalni senzor za relativno vlažnost in temperaturo. Vključuje zaznavni element in integrirano vezje za aplikacije z mešanim signalom (ASIC) za zagotavljanje merilnih informacij prek digitalnih serijskih vmesnikov. Integriran s toliko funkcijami, je eden najprimernejših senzorjev za merjenje kritične vlažnosti in temperature.

V tej vadnici je prikazano povezovanje senzorskega modula HTS221 z arduino nano. Za branje vrednosti vlažnosti in temperature smo uporabili arduino z adapterjem I2c, ki omogoča enostavno in zanesljivo povezavo s senzorskim modulom.

1. korak: Potrebna strojna oprema:

Materiali, ki jih potrebujemo za dosego našega cilja, vključujejo naslednje komponente strojne opreme:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C ščit za Arduino Nano

2. korak: Priključitev strojne opreme:

Oddelek za priključitev strojne opreme v bistvu pojasnjuje potrebne ožičenje med senzorjem in arduino nano. Zagotavljanje pravilnih povezav je osnovna potreba pri delu na katerem koli sistemu za želeni izhod. Torej so potrebne povezave naslednje:

HTS221 bo deloval preko I2C. Tu je primer sheme ožičenja, ki prikazuje, kako povezati vsak vmesnik senzorja.

Plošča je že pripravljena za vmesnik I2C, zato priporočamo uporabo te povezave, če niste agnostični.

Vse kar potrebujete so štiri žice! Potrebne so le štiri povezave Vcc, Gnd, SCL in SDA, ki so povezane s kablom I2C.

Te povezave so prikazane na zgornjih slikah.

3. korak: Koda za merjenje vlažnosti in temperature:

Začnimo zdaj s kodo Arduino.

Med uporabo senzorskega modula z Arduinom vključujemo knjižnico Wire.h. Knjižnica "Wire" vsebuje funkcije, ki olajšajo komunikacijo i2c med senzorjem in ploščo Arduino.

Celotna koda Arduino je podana spodaj za udobje uporabnika:

#vključi

// Naslov HTS221 I2C je 0x5F

#define Addr 0x5F

void setup ()

{

// Inicializirajte komunikacijo I2C kot MASTER

Wire.begin ();

// Začetek serijske komunikacije, nastavljena hitrost prenosa = 9600

Serial.begin (9600);

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Izbira povprečnega registra konfiguracije

Wire.write (0x10);

// Povprečni temperaturni vzorci = 256, Povprečni vzorci vlažnosti = 512

Wire.write (0x1B);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Izberite kontrolni register1

Wire.write (0x20);

// Vklop, neprekinjeno posodabljanje, Izhodna hitrost podatkov = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

zamuda (300);

}

void loop ()

{

podpisani int podatki [2];

brez podpisa int val [4];

nepodpisani int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, surov;

// Vrednosti kalibracije vlažnosti

za (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write ((48 + i));

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

podatki = Wire.read ();

}

}

// Pretvarjanje podatkov o vlažnosti

H0 = podatki [0] / 2;

H1 = podatki [1] / 2;

za (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write ((54 + i));

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

podatki = Wire.read ();

}

}

// Pretvarjanje podatkov o vlažnosti

H2 = (podatki [1] * 256,0) + podatki [0];

za (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write ((58 + i));

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

podatki = Wire.read ();

}

}

// Pretvarjanje podatkov o vlažnosti

H3 = (podatki [1] * 256,0) + podatki [0];

// Vrednosti umerjanja temperature

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write (0x32);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write (0x33);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write (0x35);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

surovo = Wire.read ();

}

surovo = surovo & 0x0F;

// Pretvorimo vrednosti kalibracije temperature v 10 bitov

T0 = ((surovo & 0x03) * 256) + T0;

T1 = ((surovo & 0x0C) * 64) + T1;

za (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write ((60 + i));

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

podatki = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke

T2 = (podatki [1] * 256,0) + podatki [0];

za (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write ((62 + i));

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 1 bajt podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Preberite 1 bajt podatkov

če (Wire.available () == 1)

{

podatki = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke

T3 = (podatki [1] * 256,0) + podatki [0];

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pošlji register podatkov

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Zahtevajte 4 bajte podatkov

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Branje 4 bajtov podatkov

// vlažnost msb, vlažnost lsb, temp msb, temp lsb

če (Wire.available () == 4)

{

val [0] = Wire.read ();

val [1] = Wire.read ();

val [2] = Wire.read ();

val [3] = Wire.read ();

}

// Pretvorimo podatke

plavajoča vlažnost = (val [1] * 256,0) + val [0];

vlažnost = ((1,0 * H1) - (1,0 * H0)) * (1,0 * vlažnost - 1,0 * H2) / (1,0 * H3 - 1,0 * H2) + (1,0 * H0);

int temp = (val [3] * 256) + val [2];

float cTemp = (((T1 - T0) / 8,0) * (temp - T2)) / (T3 - T2) + (T0 / 8,0);

float fTemp = (cTemp * 1.8) + 32;

// Izhodni podatki na serijski monitor

Serial.print ("Relativna vlažnost:");

Serijski.tisk (vlažnost);

Serial.println (" % RH");

Serial.print ("Temperatura v Celzijusi:");

Serial.print (cTemp); Serial.println ("C");

Serial.print ("Temperatura v Fahrenheitu:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

zamuda (500);

}

V knjižnici žic Wire.write () in Wire.read () se uporabljata za pisanje ukazov in branje izhoda senzorja.

Serial.print () in Serial.println () se uporabljata za prikaz izhoda senzorja na serijskem monitorju Arduino IDE.

Izhod senzorja je prikazan na zgornji sliki.

4. korak: Aplikacije:

HTS221 se lahko uporablja v različnih potrošniških izdelkih, kot so vlažilci zraka in hladilniki itd. Ta senzor se uporablja tudi na širšem področju, vključno z avtomatizacijo pametnega doma, industrijsko avtomatizacijo, opremo za dihanje, sledenjem sredstev in blaga.