Kosteuden ja lämpötilan mittaus HTS221: n ja Arduino Nanon avulla: 4 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

HTS221 on erittäin kompakti kapasitiivinen digitaalinen anturi suhteelliseen kosteuteen ja lämpötilaan. Se sisältää anturielementin ja sekoitussignaalisovelluskohtaisen integroidun piirin (ASIC) mittaustietojen toimittamiseksi digitaalisten sarjaliitäntöjen kautta. Integroitu niin moniin ominaisuuksiin, tämä on yksi sopivimmista antureista kriittisille kosteus- ja lämpötilamittauksille.

Tässä opetusohjelmassa on kuvattu HTS221 -anturimoduulin liitäntä arduino nanoon. Kosteus- ja lämpötila -arvojen lukemiseen olemme käyttäneet arduinoa I2c -sovittimen kanssa. Tämä I2C -sovitin tekee yhteyden anturimoduuliin helppoa ja luotettavaa.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. I2C -kaapeli

4. I2C -kilpi Arduino Nanolle

Vaihe 2: Laitteiston kytkentä:

Laitteiston kytkentäosio selittää periaatteessa anturin ja arduino nanon väliset tarvittavat johdot. Oikeiden liitosten varmistaminen on perustarve, kun työskentelet minkä tahansa järjestelmän kanssa halutun lähdön saavuttamiseksi. Tarvittavat liitännät ovat siis seuraavat:

HTS221 toimii I2C: n kautta. Tässä on esimerkki kytkentäkaaviosta, joka osoittaa, miten anturin jokainen liitäntä kytketään.

Valmis levy on konfiguroitu I2C-rajapintaa varten, joten suosittelemme käyttämään tätä kytkentää, jos olet muuten agnostikko.

Tarvitset vain neljä johtoa! Tarvitaan vain neljä liitäntää Vcc, Gnd, SCL ja SDA, ja ne on kytketty I2C -kaapelin avulla.

Nämä yhteydet on esitetty yllä olevissa kuvissa.

Vaihe 3: Kosteus- ja lämpötilamittauskoodi:

Aloitetaan nyt Arduino -koodilla.

Kun käytät anturimoduulia Arduinon kanssa, sisällytämme Wire.h -kirjaston. "Wire" -kirjasto sisältää toiminnot, jotka helpottavat i2c -tiedonsiirtoa anturin ja Arduino -kortin välillä.

Koko Arduino -koodi on alla käyttäjän mukavuuden vuoksi:

#sisältää

// HTS221 I2C -osoite on 0x5F

#define Addr 0x5F

mitätön asennus ()

{

// Alusta I2C -viestintä MASTERiksi

Wire.begin ();

// Alusta sarjaliikenne, aseta baudinopeus = 9600

Sarja.alku (9600);

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse keskimääräinen määritysrekisteri

Wire.write (0x10);

// Lämpötilan keskimääräiset näytteet = 256, Kosteusnäytteet = 512

Wire.write (0x1B);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Valitse ohjausrekisteri 1

Wire.write (0x20);

// Virta päällä, jatkuva päivitys, tiedonsiirtonopeus = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

viive (300);

}

tyhjä silmukka ()

{

allekirjoittamaton int -data [2];

unsigned int val [4];

allekirjoittamaton int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, raaka;

// Kosteuden kutsuarvot

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

{

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write ((48 + i));

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Muunna kosteustiedot

H0 = data [0] / 2;

H1 = data [1] / 2;

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

{

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write ((54 + i));

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Muunna kosteustiedot

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

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

{

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write ((58 + i));

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Muunna kosteustiedot

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

// Lämpötilan kutsun arvot

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write (0x32);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write (0x33);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write (0x35);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

raaka = Wire.read ();

}

raaka = raaka & 0x0F;

// Muunna lämpötilan kutsun arvot 10-bittisiksi

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

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

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

{

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write ((60 + i));

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Muunna tiedot

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

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

{

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write ((62 + i));

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 1 tavu dataa

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Lue 1 tavu dataa

jos (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Muunna tiedot

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

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Lähetä rekisteri

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Pyydä 4 tavua dataa

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Lue 4 tavua dataa

// kosteus msb, kosteus lsb, lämpötila msb, lämpötila lsb

jos (Wire.available () == 4)

{

val [0] = Wire.read ();

val [1] = Wire.read ();

val [2] = Wire.read ();

val [3] = Wire.read ();

}

// Muunna tiedot

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

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

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

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

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

// Tulostustiedot sarjamittarille

Serial.print ("Suhteellinen kosteus:");

Sarjajälki (kosteus);

Serial.println (" % RH");

Serial.print ("Lämpötila celsiusasteina:");

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

Serial.print ("Lämpötila Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

viive (500);

}

Johdinkirjastossa Wire.write () ja Wire.read () käytetään komentojen kirjoittamiseen ja anturilähdön lukemiseen.

Serial.print () ja Serial.println () käytetään anturin lähdön näyttämiseen Arduino IDE: n sarjamonitorissa.

Anturin lähtö näkyy yllä olevassa kuvassa.

Vaihe 4: Sovellukset:

HTS221: tä voidaan käyttää erilaisissa kulutustavaroissa, kuten ilmankostuttimissa ja jääkaappeissa.