Monitorizarea temperaturii și umidității folosind SHT25 și Raspberry Pi: 5 pași

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

Recent am lucrat la diferite proiecte care au necesitat monitorizarea temperaturii și umidității și apoi ne-am dat seama că acești doi parametri joacă de fapt un rol esențial în a avea o estimare a eficienței de lucru a unui sistem. Atât la nivel industrial, cât și la sistemele personale, este necesar un nivel optim de temperatură pentru o performanță adecvată a sistemului.

Acesta este motivul, în acest tutorial vom explica funcționarea senzorului de umiditate și temperatură SHT25 folosind zmeură pi. În acest tutorial special, funcționarea sa este demonstrată folosind un cod Java.

Hardware-ul de care veți avea nevoie în acest scop sunt:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Cablu I2C

4. Scut I2C pentru pi zmeură

Pasul 1: Prezentare generală SHT25:

În primul rând, să începem cu înțelegerea de bază a senzorului și a protocolului pe care funcționează.

Senzor de umiditate și temperatură SHT25 I2C ± 1,8% RH ± 0,2 ° C Mini modul I2C. Senzorul de umiditate și temperatură de înaltă precizie a devenit un standard industrial în ceea ce privește factorul de formă și inteligența, oferind semnale calibrate, liniarizate ale senzorului în format digital, I2C. Integrat cu un circuit analogic și digital specializat, acest senzor este unul dintre cele mai eficiente dispozitive pentru măsurarea temperaturii și umidității.

Protocolul de comunicare pe care funcționează senzorul este I2C. I2C reprezintă circuitul inter-integrat. Este un protocol de comunicare în care comunicația are loc prin intermediul liniilor SDA (date seriale) și SCL (serial clock). Permite conectarea mai multor dispozitive în același timp. Este unul dintre cele mai simple și mai eficiente protocol de comunicare.

Pasul 2: Ce aveți nevoie ….

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

1. Senzor de umiditate și temperatură SHT25

2. Raspberry pi

3. Cablu I2C

4. I2C Shield pentru Raspberry Pi

5. Cablu Ethernet

Pasul 3: Conectarea hardware-ului:

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

• SHT25 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 4: Monitorizarea temperaturii și umidității Cod Java:

Avantajul utilizării raspberry pi este că vă oferă flexibilitatea limbajului de programare în care doriți să programați placa pentru a interfața senzorul cu aceasta. Profitând de acest avantaj al acestei plăci, demonstrăm aici programarea sa în Java. Codul Java pentru SHT25 poate fi descărcat din comunitatea noastră github care este Dcube Store.

Pe lângă ușurința utilizatorilor, explicăm și codul aici:

Ca prim pas de codare, trebuie să descărcați biblioteca pi4j în cazul java, deoarece această bibliotecă acceptă funcțiile utilizate în cod. Deci, pentru a descărca biblioteca puteți vizita următorul link:

pi4j.com/install.html

Puteți copia codul Java funcțional pentru acest senzor și de aici:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException; public class SHT25 {public static void main (String args ) throws Exception {// Create I2C bus I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Obțineți dispozitiv I2C, adresa SHT25 I2C este 0x40 (64) I2CDevice device = Bus.getDevice (0x40); // Trimiteți comanda de măsurare a tempraturii, NO master device.write ((octet) 0xF3); Thread.sleep (500); // Citiți 2 octeți de date // temp msb, temp lsb octet date = octet nou [2]; device.read (date, 0, 2); // Convertiți datele dublu cTemp = (((((date [0] și 0xFF) * 256) + (date [1] și 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; fTemp dublu = (cTemp * 1,8) + 32; // Trimiteți comanda de măsurare a umidității, dispozitivul NO HOLD master.write ((octet) 0xF5); Thread.sleep (500); // Citiți 2 octeți de date // umiditate msb, umiditate lsb device.read (date, 0, 2); // Conversia datelor umiditate dublă = (((((date [0] & 0xFF) * 256) + (date [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Ieșire date pe ecran System.out.printf ("Umiditate relativă:%.2f %% RH% n", umiditate); System.out.printf ("Temperatura în grade Celsius:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("Temperatura în Farhenheit:%.2f F% n", fTemp); }}

Ieșirea codului este, de asemenea, prezentată în imaginea de mai sus.

Biblioteca care facilitează comunicarea i2c între senzor și placă este pi4j, diversele sale pachete I2CBus, I2CDevice și I2CFactory ajută la stabilirea conexiunii.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Această parte a codului face ca senzorul să funcționeze pentru măsurarea temperaturii și măsurarea umidității scriind comenzile respective folosind funcția write () și apoi datele sunt citite folosind funcția read ().

device.write ((octet) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Citiți 2 octeți de date

// temp msb, temp lsb

octet date = octet nou [2];

device.read (date, 0, 2);

// Trimiteți comanda de măsurare a umidității, fără master HOLD

device.write ((octet) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Citiți 2 octeți de date

// umiditate msb, umiditate lsb

device.read (date, 0, 2);

Pasul 5: Aplicații:

Senzorul de temperatură și umiditate relativă SHT25 are diverse aplicații industriale precum monitorizarea temperaturii, protecția termică periferică a computerului. De asemenea, am folosit acest senzor în aplicații pentru stațiile meteo, precum și în sistemul de monitorizare a serelor.