Meranie vlhkosti a teploty pomocou HTS221 a Arduino Nano: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

HTS221 je ultrakompaktný kapacitný digitálny snímač relatívnej vlhkosti a teploty. Obsahuje snímací prvok a integrovaný obvod špecifický pre zmiešaný signál (ASIC) na poskytovanie informácií o meraní prostredníctvom digitálnych sériových rozhraní. Integrovaný s toľkými funkciami, je to jeden z najvhodnejších senzorov pre kritické merania vlhkosti a teploty.

V tomto návode bolo ilustrované prepojenie senzorového modulu HTS221 s arduino nano. Na čítanie hodnôt vlhkosti a teploty sme použili arduino s adaptérom I2c. Vďaka tomuto adaptéru I2C je pripojenie k senzorovému modulu jednoduché a spoľahlivejšie.

Krok 1: Potrebný hardvér:

Materiály, ktoré potrebujeme na dosiahnutie nášho cieľa, obsahujú nasledujúce hardvérové komponenty:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre Arduino Nano

Krok 2: Pripojenie hardvéru:

Časť zapojenia hardvéru v zásade vysvetľuje zapojenie potrebné medzi senzorom a arduino nano. Zabezpečenie správneho pripojenia je základnou potrebou pri práci na akomkoľvek systéme s požadovaným výstupom. Potrebné spojenia sú teda tieto:

HTS221 bude fungovať cez I2C. Tu je príklad schémy zapojenia, ktorá ukazuje, ako prepojiť každé rozhranie snímača.

Hneď po vybalení je doska nakonfigurovaná na rozhranie I2C, preto vám toto pripojenie odporúčame použiť, ak ste inak agnostik.

Všetko, čo potrebujete, sú štyri drôty! Vyžadujú sa iba štyri pripojenia Vcc, Gnd, SCL a SDA piny, ktoré sú prepojené pomocou kábla I2C.

Tieto spojenia sú znázornené na obrázkoch vyššie.

Krok 3: Kód na meranie vlhkosti a teploty:

Začnime teraz kódom Arduino.

Pri použití senzorového modulu s Arduinom obsahuje knižnicu Wire.h. Knižnica „Wire“obsahuje funkcie, ktoré uľahčujú komunikáciu i2c medzi senzorom a doskou Arduino.

Celý kód Arduino je pre pohodlie užívateľa uvedený nižšie:

#zahrnúť

// Adresa HTS221 I2C je 0x5F

#define Addr 0x5F

neplatné nastavenie ()

{

// Inicializujte komunikáciu I2C ako MASTER

Wire.begin ();

// Inicializujte sériovú komunikáciu, nastavte prenosovú rýchlosť = 9600

Serial.begin (9600);

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte priemerný konfiguračný register

Wire.write (0x10);

// Priemerné teplotné vzorky = 256, Vlhké priemerné vzorky = 512

Wire.write (0x1B);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyberte riadiaci register1

Wire.write (0x20);

// ZAPNUTIE, nepretržitá aktualizácia, rýchlosť dátového výstupu = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

oneskorenie (300);

}

prázdna slučka ()

{

int data bez znamienka [2];

bez znamienka int val [4];

bez znamienka int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, surový;

// Hodnoty kalibrácie vlhkosti

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

{

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write ((48 + i));

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Previesť údaje o vlhkosti

H0 = údaje [0] / 2;

H1 = údaje [1] / 2;

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

{

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write ((54 + i));

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Previesť údaje o vlhkosti

H2 = (údaje [1] * 256,0) + údaje [0];

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

{

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write ((58 + i));

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Previesť údaje o vlhkosti

H3 = (údaje [1] x 256,0) + údaje [0];

// Hodnoty kalibrácie teploty

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write (0x32);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write (0x33);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write (0x35);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

raw = Wire.read ();

}

raw = surový & 0x0F;

// Previesť hodnoty kalibrácie teploty na 10-bitové

T0 = ((surový & 0x03) * 256) + T0;

T1 = ((surový & 0x0C) * 64) + T1;

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

{

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write ((60 + i));

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Previesť údaje

T2 = (údaje [1] * 256,0) + údaje [0];

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

{

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write ((62 + i));

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 1 bajt údajov

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Prečítajte 1 bajt údajov

ak (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Previesť údaje

T3 = (údaje [1] * 256,0) + údaje [0];

// Spustite prenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odoslanie dátového registra

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Zastavte prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Požiadajte o 4 bajty údajov

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Prečítajte 4 bajty údajov

// vlhkosť msb, vlhkosť lsb, temp msb, temp lsb

ak (Wire.available () == 4)

{

val [0] = Wire.read ();

val [1] = Wire.read ();

val [2] = Wire.read ();

val [3] = Wire.read ();

}

// Previesť údaje

plávajúca vlhkosť = (val [1] * 256,0) + val [0];

vlhkosť = ((1,0 * H1) - (1,0 * H0)) * (1,0 * vlhkosť - 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) * (teplota - T2)) / (T3 - T2) + (T0 / 8,0);

float fTemp = (cTemp * 1,8) + 32;

// Výstup údajov na sériový monitor

Serial.print ("Relatívna vlhkosť:");

Sériový tlač (vlhkosť);

Serial.println (" % RH");

Serial.print ("Teplota v stupňoch Celzia:");

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

Serial.print ("Teplota vo Fahrenheite:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

oneskorenie (500);

}

V knižnici drôtov Wire.write () a Wire.read () sa používajú na zápis príkazov a čítanie výstupu snímača.

Serial.print () a Serial.println () sa používa na zobrazenie výstupu senzora na sériovom monitore Arduino IDE.

Výstup senzora je zobrazený na obrázku vyššie.

Krok 4: Aplikácie:

HTS221 je možné použiť v rôznych spotrebiteľských výrobkoch, ako sú zvlhčovače vzduchu a chladničky atď. Tento senzor nachádza svoje uplatnenie aj v širšej oblasti, vrátane inteligentnej domácej automatizácie, priemyselnej automatizácie, respiračných zariadení, sledovania majetku a tovaru.