Lämpötilan ja kosteuden valvonta SHT25: n ja Raspberry Pi: n avulla: 5 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Olemme viime aikoina työskennelleet erilaisissa projekteissa, jotka vaativat lämpötilan ja kosteuden seurantaa, ja sitten huomasimme, että näillä kahdella parametrilla on itse asiassa keskeinen rooli arvioitaessa järjestelmän tehokkuutta. Sekä teollisuus- että henkilökohtaisissa järjestelmissä optimaalinen lämpötilataso on järjestelmän riittävän suorituskyvyn edellytys.

Tästä syystä tässä opetusohjelmassa aiomme selittää SHT25 -kosteus- ja lämpötila -anturin toiminnan vadelma pi: n avulla. Tässä opetusohjelmassa sen toimintaa esitetään java -koodilla.

Laitteet, joita tarvitset tähän tarkoitukseen, ovat:

1. SHT25

2. Vadelma Pi

3. I2C -kaapeli

4. I2C -kilpi vadelmalle pi

Vaihe 1: SHT25 -yleiskatsaus:

Aloitetaan aluksi anturin ja sen protokollan perustiedoista.

SHT25 I2C Kosteus- ja lämpötila -anturi ± 1,8%RH ± 0,2 ° C I2C Mini -moduuli. Se on erittäin tarkka kosteus- ja lämpötila-anturi, josta on tullut alan standardi muodon ja älykkyyden suhteen ja joka tarjoaa kalibroituja, lineaarisia anturisignaaleja digitaalisessa I2C-muodossa. Integroitu erityiseen analogiseen ja digitaaliseen piiriin, tämä anturi on yksi tehokkaimmista laitteista lämpötilan ja kosteuden mittaamiseen.

Viestintäprotokolla, jolla anturi toimii, on I2C. I2C tarkoittaa integroitua piiriä. Se on viestintäprotokolla, jossa tiedonsiirto tapahtuu SDA- (sarjatiedot) ja SCL (sarjakello) -linjojen kautta. Se mahdollistaa useiden laitteiden yhdistämisen samanaikaisesti. Se on yksi yksinkertaisimmista ja tehokkaimmista viestintäprotokollista.

Vaihe 2: Mitä tarvitset….

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. SHT25 kosteus- ja lämpötila -anturi

2. Vadelma pi

3. I2C -kaapeli

4. I2C Shield Raspberry Pi: lle

5. Ethernet -kaapeli

Vaihe 3: Laitteiston kytkentä:

Laitteiston liitäntäosa selittää periaatteessa anturin ja vadelmapi: n väliset tarvittavat johdotusliitännät. Oikeiden liitosten varmistaminen on perustarve, kun työskentelet minkä tahansa järjestelmän kanssa halutun lähdön saavuttamiseksi. Tarvittavat liitännät ovat siis seuraavat:

• SHT25 toimii I2C: n yli. 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 4: Lämpötilan ja kosteuden seuranta Java -koodi:

Raspberry pi: n käytön etuna on, että se tarjoaa joustavuuden ohjelmointikielelle, jolla haluat ohjelmoida levyn, jotta liitäntä anturiin sen kanssa. Hyödynnämme tämän levyn etua ja esittelemme sen ohjelmointia Javalla. SHT25: n Java -koodin voi ladata github -yhteisöltämme, joka on Dcube Store.

Käyttäjien helpottamiseksi selitämme koodin myös täällä:

Koodauksen ensimmäisenä vaiheena sinun on ladattava pi4j -kirjasto java -tapauksessa, koska tämä kirjasto tukee koodissa käytettyjä toimintoja. Joten voit ladata kirjaston seuraavasta linkistä:

pi4j.com/install.html

Voit myös kopioida tämän anturin toimivan Java -koodin täältä:

tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

tuoda com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; tuoda java.io. IOException; julkinen luokka SHT25 {public static void main (String args ) heittää Poikkeus {// Luo I2C -väylä I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Hanki I2C -laite, SHT25 I2C -osoite on 0x40 (64) I2CDevice device = Bus.getDevice (0x40); // Lähetä lämpötilan mittauskomento, NO HOLD master device.write ((tavu) 0xF3); Kierteet.unen (500); // Lue 2 tavua dataa // temp msb, temp lsb tavu data = uusi tavu [2]; device.read (data, 0, 2); // Muunna data kaksinkertaiseksi cTemp = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 175,72) / 65536,0) - 46,85; kaksinkertainen fTemp = (cTemp * 1,8) + 32; // Lähetä kosteusmittauskomento, NO HOLD master device.write ((tavu) 0xF5); Kierteet.unen (500); // Lue 2 tavua dataa // kosteus msb, kosteus lsb device.read (data, 0, 2); // Muunna tiedot kaksinkertaiseksi kosteudeksi = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Tulostustiedot näytölle System.out.printf ("Suhteellinen kosteus: %.2f %% RH %n", kosteus); System.out.printf ("Lämpötila celsiusasteina: %.2f C %n", cTemp); System.out.printf ("Lämpötila Farhenheitissä: %.2f F %n", fTemp); }}

Koodin ulostulo näkyy myös yllä olevassa kuvassa.

Kirjasto, joka helpottaa i2c -tiedonsiirtoa anturin ja levyn välillä, on pi4j, ja sen eri paketit I2CBus, I2CDevice ja I2CFactory auttavat muodostamaan yhteyden.

tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

tuoda com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; tuoda java.io. IOException;

Tämä koodin osa saa anturin toimimaan lämpötilan ja kosteuden mittaamiseksi kirjoittamalla vastaavat komennot kirjoitus () -toiminnolla ja sitten tiedot luetaan luku () -toiminnolla.

device.write ((tavu) 0xF3);

Kierteet.unen (500);

// Lue 2 tavua dataa

// temp msb, temp lsb

tavu data = uusi tavu [2];

device.read (data, 0, 2);

// Lähetä kosteusmittauskomento, NO HOLD master

device.write ((tavu) 0xF5);

Kierteet.unen (500);

// Lue 2 tavua dataa

// kosteus msb, kosteus lsb

device.read (data, 0, 2);

Vaihe 5: Sovellukset:

SHT25 -lämpötila- ja suhteellisen kosteuden anturilla on erilaisia teollisia sovelluksia, kuten lämpötilan valvonta, tietokoneen oheislaitteiden lämpösuojaus. Olemme myös käyttäneet tätä anturia sääasemasovelluksissa sekä kasvihuoneilmaisujärjestelmässä.