Kosteuden ja lämpötilan mittaus HTS221: n ja Raspberry Pi: n avulla: 4 vaihetta

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

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 esitetään HTS221 -anturimoduulin liitäntä vadelma pi: hen ja sen ohjelmointi python -kielellä on myös kuvattu. Kosteus- ja lämpötila -arvojen lukemiseen olemme käyttäneet vadelma pi: tä I2C -sovittimen kanssa. Tämä I2C -sovitin tekee liitännän anturimoduuliin helppoa ja luotettavaa.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. HTS221

2. Vadelma Pi

3. I2C -kaapeli

4. I2C Shield vadelmalle pi

5. Ethernet -kaapeli

Vaihe 2: 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:

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:

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 pythonissa. HTS221: n python -koodin voi ladata github -yhteisöltämme, joka on Control Everything Community.

Käyttäjien helpottamiseksi selitämme koodin myös täällä:

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

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Voit myös kopioida tämän anturin toimivan python -koodin täältä:

tuoda smbus

tuonnin aika

# Hanki I2C -bussi

väylä = smbus. SMBus (1)

# HTS221 -osoite, 0x5F (95)

# Valitse keskimääräinen määritysrekisteri, 0x10 (16)

# 0x1B (27) Lämpötilan keskimääräiset näytteet = 256, Ilmankosteuden keskiarvot = 512

bus.write_byte_data (0x5F, 0x10, 0x1B)

# HTS221 -osoite, 0x5F (95)

# Valitse ohjausrekisteri1, 0x20 (32)

# 0x85 (133) Virta päällä, jatkuva päivitys, tiedonsiirtonopeus = 1 Hz

bus.write_byte_data (0x5F, 0x20, 0x85)

aika. unta (0,5)

# HTS221 -osoite, 0x5F (95)

# Lue kalibrointiarvot laitteen haihtumattomasta muistista

# Kosteuden kalibrointiarvot

# Lue tiedot takaisin 0x30 (48), 1 tavu

val = bus.read_byte_data (0x5F, 0x30)

H0 = val / 2

# Lue tiedot takaisin 0x31 (49), 1 tavu

val = bus.read_byte_data (0x5F, 0x31)

H1 = val /2

# Lue tiedot takaisin 0x36 (54), 2 tavua

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x36)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x37)

H2 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Lue tiedot takaisin 0x3A (58), 2 tavua

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3A)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3B)

H3 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Lämpötilan kalibrointiarvot

# Lue tiedot takaisin 0x32 (50), 1 tavu

T0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x32)

T0 = (T0 & 0xFF)

# Lue tiedot takaisin 0x32 (51), 1 tavu

T1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x33)

T1 = (T1 & 0xFF)

# Lue tiedot takaisin 0x35 (53), 1 tavu

raaka = bus.read_byte_data (0x5F, 0x35)

raaka = (raaka & 0x0F)

# Muunna lämpötilan kalibrointiarvot 10-bittisiksi

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

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

# Lue tiedot takaisin 0x3C (60), 2 tavua

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3C)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3D)

T2 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Lue tiedot takaisin 0x3E (62), 2 tavua

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3E)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3F)

T3 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Lue tiedot takaisin 0x28: sta (40) komentorekisterillä 0x80 (128), 4 tavua

# kosteus msb, kosteus lsb, lämpötila msb, lämpötila lsb

data = bus.read_i2c_block_data (0x5F, 0x28 | 0x80, 4)

# Muunna tiedot

kosteus = (tiedot [1] * 256) + tiedot [0]

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

lämpötila = (data [3] * 256) + data [2]

jos lämpötila> 32767:

lämpötila -= 65536

cTemp = ((T1 - T0) / 8.0) * (lämpötila - T2) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0)

fTemp = (cTemp * 1,8) + 32

# Tulosta tiedot näytölle

tulosta "Suhteellinen kosteus: %.2f %%" %kosteus

tulosta "Lämpötila celsiusasteina: %.2f C" %cTemp

tulosta "Lämpötila Fahrenheit: %.2f F" %fTemp

Alla mainittu koodin osa sisältää kirjastot, joita tarvitaan python -koodien oikeaan suorittamiseen.

tuoda smbus

tuonnin aika

Koodi voidaan suorittaa kirjoittamalla alla mainittu komento komentokehotteeseen.

$> python HTS221.py

Anturin lähtö näkyy myös yllä olevassa kuvassa käyttäjän viitteenä.

Vaihe 4: Sovellukset:

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