Mjerenje vlažnosti i temperature pomoću HTS221 i Arduino Nano: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

HTS221 je ultra kompaktni kapacitivni digitalni senzor za relativnu vlažnost i temperaturu. Sadrži osjetljivi element i integrirano kolo za mješoviti signal (ASIC) za mješoviti signal za pružanje mjernih informacija putem digitalnih serijskih sučelja. Integriran s toliko funkcija, ovo je jedan od najprikladnijih senzora za mjerenje kritične vlažnosti i temperature.

U ovom vodiču prikazano je povezivanje senzorskog modula HTS221 s arduino nano. Za očitavanje vlažnosti i temperature koristili smo arduino s I2c adapterom. Ovaj I2C adapter čini povezivanje sa senzorskim modulom lakim i pouzdanijim.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. I2C kabel

4. I2C štit za Arduino Nano

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za povezivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i arduino nano. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba pri radu na bilo kojem sistemu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

HTS221 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični.

Sve što trebate su četiri žice! Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Kôd za mjerenje vlažnosti i temperature:

Počnimo sada s Arduino kodom.

Dok koristimo senzorski modul s Arduinom, uključujemo Wire.h biblioteku. "Wire" biblioteka sadrži funkcije koje olakšavaju i2c komunikaciju između senzora i Arduino ploče.

Cijeli Arduino kôd dat je u nastavku radi praktičnosti korisnika:

#include

// HTS221 I2C adresa je 0x5F

#define Addr 0x5F

void setup ()

{

// Inicializirajte I2C komunikaciju kao MASTER

Wire.begin ();

// Pokrećemo serijsku komunikaciju, postavljena brzina prijenosa = 9600

Serial.begin (9600);

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odabir prosječnog registra konfiguracije

Wire.write (0x10);

// Uzorci prosječne temperature = 256, Uzorci prosječne vlažnosti = 512

Wire.write (0x1B);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Odaberite kontrolni registar1

Wire.write (0x20);

// Uključeno, kontinuirano ažuriranje, Brzina izlaznih podataka = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

kašnjenje (300);

}

void loop ()

{

nepotpisani int podaci [2];

nepotpisani int val [4];

nepotpisani int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, sirovi;

// Vrijednosti kalibracije vlažnosti

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

{

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write ((48 + i));

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

podaci = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke o vlažnosti

H0 = podaci [0] / 2;

H1 = podaci [1] / 2;

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

{

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write ((54 + i));

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

podaci = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke o vlažnosti

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

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

{

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write ((58 + i));

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

podaci = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke o vlažnosti

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

// Vrijednosti kalibracije temperature

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write (0x32);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write (0x33);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write (0x35);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

raw = Wire.read ();

}

neobrađeno = sirovo & 0x0F;

// Pretvorimo vrijednosti kalibracije temperature u 10-bita

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

T1 = ((neobrađeno & 0x0C) * 64) + T1;

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

{

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write ((60 + i));

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

podaci = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke

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

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

{

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write ((62 + i));

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 1 bajt podataka

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Očitavanje 1 bajta podataka

if (Wire.available () == 1)

{

podaci = Wire.read ();

}

}

// Pretvorimo podatke

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

// Pokretanje I2C prijenosa

Wire.beginTransmission (Addr);

// Slanje registra podataka

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Zaustavljanje I2C prijenosa

Wire.endTransmission ();

// Zatražite 4 bajta podataka

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Očitavanje 4 bajta podataka

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

if (Wire.available () == 4)

{

val [0] = Wire.read ();

val [1] = Wire.read ();

val [2] = Wire.read ();

val [3] = Wire.read ();

}

// Pretvorimo podatke

vlažnost plovka = (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;

// Izlaz podataka na serijski monitor

Serial.print ("Relativna vlažnost:");

Serial.print (vlažnost);

Serial.println (" % RH");

Serial.print ("Temperatura u Celzijusima:");

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

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

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

kašnjenje (500);

}

U biblioteci žica Wire.write () i Wire.read () se koriste za pisanje naredbi i čitanje izlaza senzora.

Serial.print () i Serial.println () koriste se za prikaz izlaza senzora na serijskom monitoru Arduino IDE -a.

Izlaz senzora prikazan je na gornjoj slici.

Korak 4: Aplikacije:

HTS221 se može koristiti u raznim proizvodima široke potrošnje poput ovlaživača zraka i hladnjaka itd. Ovaj senzor svoju primjenu nalazi i u široj areni uključujući automatizaciju pametnih kuća, industrijsku automatizaciju, respiratornu opremu, praćenje imovine i robe.