Monitorovanie teploty a vlhkosti pomocou SHT25 a Raspberry Pi: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:58

Nedávno sme pracovali na rôznych projektoch, ktoré vyžadovali monitorovanie teploty a vlhkosti, a potom sme si uvedomili, že tieto dva parametre skutočne zohrávajú kľúčovú úlohu pri odhade pracovnej účinnosti systému. Na priemyselnej úrovni aj v osobných systémoch je optimálna teplota potrebná pre adekvátny výkon systému.

To je dôvod, prečo v tomto návode vysvetlíme fungovanie snímača vlhkosti a teploty SHT25 pomocou malinového pi. V tomto konkrétnom návode je jeho práca demonštrovaná pomocou kódu Java.

Hardvér, ktorý budete na tento účel potrebovať, je:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre malinový pi

Krok 1: Prehľad SHT25:

Najprv začnime so základným porozumením snímača a protokolu, na ktorom funguje.

Senzor vlhkosti a teploty SHT25 I2C Mini modul ± 1,8%relatívnej vlhkosti ± 0,2 ° C. Je to vysoko presný snímač vlhkosti a teploty, ktorý sa stal priemyselným štandardom z hľadiska tvarového faktora a inteligencie a poskytuje kalibrované, linearizované signály snímačov v digitálnom formáte I2C. Tento snímač, integrovaný so špecializovaným analógovým a digitálnym obvodom, je jedným z najúčinnejších zariadení na meranie teploty a vlhkosti.

Komunikačný protokol, na ktorom senzor funguje, je I2C. I2C znamená interintegrovaný obvod. Ide o komunikačný protokol, v ktorom komunikácia prebieha prostredníctvom liniek SDA (sériové údaje) a SCL (sériové hodiny). Umožňuje pripojenie viacerých zariadení súčasne. Je to jeden z najjednoduchších a najefektívnejších komunikačných protokolov.

Krok 2: Čo potrebujete … !

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

1. Snímač vlhkosti a teploty SHT25

2. Malinový pi

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre Raspberry Pi

5. Ethernetový kábel

Krok 3: Pripojenie hardvéru:

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

• SHT25 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 4: Monitorovanie teploty a vlhkosti Java kód:

Výhodou použitia maliny pi je, že vám poskytuje flexibilitu programovacieho jazyka, v ktorom chcete dosku programovať, aby ste s ňou mohli prepojiť senzor. S využitím tejto výhody tejto dosky tu demonštrujeme jej programovanie v Jave. Kód Java pre SHT25 je možné stiahnuť z našej komunity github, ktorou je Dcube Store.

Rovnako ako pre jednoduchosť používateľov, vysvetľujeme kód aj tu:

Ako prvý krok kódovania si musíte stiahnuť knižnicu pi4j v prípade jazyka Java, pretože táto knižnica podporuje funkcie použité v kóde. Ak si chcete stiahnuť knižnicu, môžete navštíviť nasledujúci odkaz:

pi4j.com/install.html

Pracovný kód java pre tento senzor môžete skopírovať aj tu:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException; public class SHT25 {public static void main (String args ) throws Exception {// Create I2C bus I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Získať zariadenie I2C, adresa SHT25 I2C je 0x40 (64) zariadenie I2CDevice = Bus.getDevice (0x40); // Odoslanie príkazu na meranie teploty, ŽIADNE HOLD hlavné zariadenie.write ((byte) 0xF3); Thread.sleep (500); // Prečítajte 2 bajty dát // temp msb, temp lsb byte data = nový byte [2]; device.read (údaje, 0, 2); // Konvertovanie údajov double cTemp = (((((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * * 175,72) / 65536,0) - 46,85; dvojnásobok fTemp = (cTemp * 1,8) + 32; // Odoslanie príkazu na meranie vlhkosti, ŽIADNE DRŽTE hlavné zariadenie.write ((byte) 0xF5); Thread.sleep (500); // Prečítajte 2 bajty údajov // vlhkosť msb, vlhkosť lsb device.read (data, 0, 2); // Konvertovanie údajov dvojnásobná vlhkosť = ((((((údaje [0] & 0xFF) * 256) + (údaje [1] & 0xFF)) * 125,0) / 65536,0) - 6; // Výstup údajov na obrazovku System.out.printf ("Relatívna vlhkosť: %.2f %% RH %n", vlhkosť); System.out.printf ("Teplota v stupňoch Celzia: %.2f C %n", cTemp); System.out.printf ("Teplota vo Farhenheite: %.2f F %n", fTemp); }}

Výstup kódu je zobrazený aj na obrázku vyššie.

Knižnica, ktorá uľahčuje komunikáciu i2c medzi senzorom a doskou, je pi4j a jej rôzne balíky I2CBus, I2CDevice a I2CFactory pomáhajú nadviazať spojenie.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Táto časť kódu uvádza senzor do činnosti pri meraní teploty a vlhkosti zapísaním príslušných príkazov pomocou funkcie write () a následným načítaním údajov pomocou funkcie read ().

device.write ((byte) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Prečítajte 2 bajty údajov

// temp msb, temp lsb

bajt dáta = nový bajt [2];

device.read (údaje, 0, 2);

// Odoslanie príkazu na meranie vlhkosti, master NO HOLD

device.write ((byte) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Prečítajte 2 bajty údajov

// vlhkosť msb, vlhkosť lsb

device.read (údaje, 0, 2);

Krok 5: Aplikácie:

Snímač teploty a relatívnej vlhkosti SHT25 má rôzne priemyselné aplikácie, ako je monitorovanie teploty, periférna tepelná ochrana počítača. Tento senzor sme použili aj v aplikáciách meteorologických staníc a v systéme monitorovania skleníkov.