Lämpötilan mittaus STS21: n ja Arduino Nanon avulla: 4 vaihetta

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

STS21 -digitaalinen lämpötila -anturi tarjoaa erinomaisen suorituskyvyn ja tilaa säästävän jalanjäljen. Se tarjoaa kalibroituja, linearisoituja signaaleja digitaalisessa I2C -muodossa. Tämän anturin valmistus perustuu CMOSens -tekniikkaan, joka kuvaa STS21: n erinomaista suorituskykyä ja luotettavuutta. STS21: n resoluutiota voidaan muuttaa komennolla, pariston varaustaso voidaan havaita ja tarkistussumma auttaa parantamaan viestinnän luotettavuutta.

Tässä opetusohjelmassa on kuvattu STS21 -anturimoduulin liitäntä arduino nanoon. Lämpötila -arvojen lukemiseen olemme käyttäneet arduinoa I2c -sovittimen kanssa. Tämä I2C -sovitin tekee liitännän anturimoduuliin helppoa ja luotettavaa.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. STS21

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:

STS21 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 3: Lämpötilan mittauskoodi:

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

// STS21 I2C -osoite on 0x4A (74)

#define addr 0x4A

mitätön asennus ()

{

// Alusta I2C -viestintä MASTERiksi

Wire.begin ();

// Aloita sarjaliikenne, aseta baudinopeus = 9600

Sarja.alku (9600);

viive (300);

}

tyhjä silmukka ()

{

allekirjoittamaton int -data [2];

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (addr);

// Valitse ei pitopäällikkö

Wire.write (0xF3);

// Lopeta I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

viive (300);

// Pyydä 2 tavua dataa

Wire.requestFrom (addr, 2);

// Lue 2 tavua dataa

jos (Wire.available () == 2)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

}

// Muunna tiedot

int rawtmp = data [0] * 256 + data [1];

int arvo = rawtmp & 0xFFFC;

kaksinkertainen cTemp = -46,85 + (175,72 * (arvo / 65536,0));

kaksinkertainen fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Tulostustiedot sarjamittarille

Serial.print ("Lämpötila celsiusasteina:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Lämpötila Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

viive (300);

}

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:

Digitaalista lämpötila -anturia STS21 voidaan käyttää järjestelmissä, jotka vaativat tarkkaa lämpötilan valvontaa. Se voidaan sisällyttää erilaisiin tietokonelaitteisiin, lääketieteellisiin laitteisiin ja teollisuuden ohjausjärjestelmiin vaadittavalla lämpötilan mittauksella taitavasti.