Măsurarea umidității și temperaturii folosind HTS221 și Arduino Nano: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

HTS221 este un senzor digital capacitiv ultra compact pentru umiditate relativă și temperatură. Acesta include un element de detectare și un circuit integrat specific aplicației de semnal mixt (ASIC) pentru a furniza informațiile de măsurare prin interfețe seriale digitale. Integrat cu atât de multe caracteristici, acesta este unul dintre cei mai adecvați senzori pentru măsurători critice de umiditate și temperatură.

În acest tutorial a fost ilustrată interfața modulului senzor HTS221 cu arduino nano. Pentru a citi valorile de umiditate și temperatură, am folosit arduino cu un adaptor I2c. Acest adaptor I2C face conexiunea la modulul senzor mai ușoară și mai fiabilă.

Pasul 1: Hardware necesar:

Materialele de care avem nevoie pentru îndeplinirea obiectivului nostru includ următoarele componente hardware:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. Cablu I2C

4. Scutul I2C pentru Arduino Nano

Pasul 2: conectare hardware:

Secțiunea de conectare hardware explică practic conexiunile de cablare necesare între senzor și arduino nano. Asigurarea conexiunilor corecte este necesitatea de bază în timp ce lucrați la orice sistem pentru ieșirea dorită. Deci, conexiunile necesare sunt următoarele:

HTS221 va funcționa pe I2C. Iată exemplul schemei de cablare, care demonstrează cum se conectează fiecare interfață a senzorului.

Out-of-the-box, placa este configurată pentru o interfață I2C, ca atare, vă recomandăm să utilizați această conexiune dacă sunteți altfel agnostic.

Nu ai nevoie decât de patru fire! Sunt necesare doar patru conexiuni Vcc, Gnd, SCL și pinii SDA și acestea sunt conectate cu ajutorul cablului I2C.

Aceste conexiuni sunt prezentate în imaginile de mai sus.

Pasul 3: Cod pentru măsurarea umidității și temperaturii:

Să începem cu codul Arduino acum.

În timp ce utilizați modulul senzor cu Arduino, includem biblioteca Wire.h. Biblioteca „Wire” conține funcțiile care facilitează comunicarea i2c între senzor și placa Arduino.

Întregul cod Arduino este dat mai jos pentru confortul utilizatorului:

#include

// Adresa HTS221 I2C este 0x5F

#define Addr 0x5F

configurare nulă ()

{

// Inițializați comunicarea I2C ca MASTER

Wire.begin ();

// Inițializați comunicarea serială, setați rata de transmisie = 9600

Serial.begin (9600);

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selectați registrul mediu de configurare

Wire.write (0x10);

// Eșantioane medii de temperatură = 256, eșantioane medii de umiditate = 512

Wire.write (0x1B);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Selectați control register1

Wire.write (0x20);

// Porniți, actualizare continuă, rata de ieșire a datelor = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

întârziere (300);

}

bucla nulă ()

{

date int nesemnate [2];

unsigned int val [4];

nesemnat int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, brut;

// Valori de calibrare a umidității

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

{

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write ((48 + i));

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

date = Wire.read ();

}

}

// Conversia datelor privind umiditatea

H0 = date [0] / 2;

H1 = date [1] / 2;

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

{

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write ((54 + i));

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

date = Wire.read ();

}

}

// Conversia datelor privind umiditatea

H2 = (date [1] * 256.0) + date [0];

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

{

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write ((58 + i));

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

date = Wire.read ();

}

}

// Conversia datelor privind umiditatea

H3 = (date [1] * 256.0) + date [0];

// Valori de calibrare a temperaturii

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write (0x32);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write (0x33);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write (0x35);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

raw = Wire.read ();

}

raw = raw & 0x0F;

// Convertiți valorile de calibrare a temperaturii în 10 biți

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

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

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

{

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write ((60 + i));

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

date = Wire.read ();

}

}

// Conversia datelor

T2 = (date [1] * 256.0) + date [0];

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

{

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write ((62 + i));

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 1 octet de date

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Citiți 1 octet de date

if (Wire.available () == 1)

{

date = Wire.read ();

}

}

// Conversia datelor

T3 = (date [1] * 256.0) + date [0];

// Porniți transmisia I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Trimiteți registrul de date

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Opriți transmisia I2C

Wire.endTransmission ();

// Solicitați 4 octeți de date

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Citiți 4 octeți de date

// umiditate msb, umiditate 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 ();

}

// Conversia datelor

umiditate plutitoare = (val [1] * 256.0) + val [0];

umiditate = ((1,0 * H1) - (1,0 * H0)) * (1,0 * umiditate - 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;

// Ieșire date pe monitorul serial

Serial.print ("Umiditate relativă:");

Serial.print (umiditate);

Serial.println ("% RH");

Serial.print ("Temperatura în grade Celsius:");

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

Serial.print ("Temperatura în Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

întârziere (500);

}

În biblioteca de fire Wire.write () și Wire.read () sunt utilizate pentru a scrie comenzile și a citi ieșirea senzorului.

Serial.print () și Serial.println () sunt utilizate pentru a afișa ieșirea senzorului pe monitorul serial al IDE Arduino.

Ieșirea senzorului este prezentată în imaginea de mai sus.

Pasul 4: Aplicații:

HTS221 poate fi utilizat în diverse produse de consum, cum ar fi umidificatoare de aer și frigidere etc. Acest senzor își găsește și aplicația într-o arenă mai largă, inclusiv automatizarea inteligentă a casei, automatizarea industrială, echipamentele respiratorii, urmărirea activelor și a mărfurilor.