Måling av fuktighet og temperatur ved bruk av HTS221 og Arduino Nano: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

HTS221 er en ultrakompakt kapasitiv digital sensor for relativ fuktighet og temperatur. Den inneholder et følerelement og en spesifikk integrert krets (ASIC) for blandet signal for å gi måleinformasjonen gjennom digitale serielle grensesnitt. Integrert med så mange funksjoner, dette er en av de mest passende sensorene for kritiske fuktighets- og temperaturmålinger.

I denne opplæringen har grensesnittet mellom HTS221 sensormodulen og arduino nano blitt illustrert. For å lese fuktighets- og temperaturverdiene har vi brukt arduino med en I2c -adapter. Denne I2C -adapteren gjør tilkoblingen til sensormodulen enkel og mer pålitelig.

Trinn 1: Nødvendig maskinvare:

Materialene vi trenger for å nå målet vårt inkluderer følgende maskinvarekomponenter:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. I2C -kabel

4. I2C -skjold for Arduino Nano

Trinn 2: Maskinvaretilkobling:

Maskinvarekoblingsdelen forklarer i utgangspunktet ledningsforbindelsene som kreves mellom sensoren og arduino nano. Å sikre riktige tilkoblinger er den grunnleggende nødvendigheten mens du arbeider på et hvilket som helst system for ønsket utgang. Så de nødvendige tilkoblingene er som følger:

HTS221 fungerer over I2C. Her er eksempel på koblingsskjema, som viser hvordan du kobler til hvert grensesnitt på sensoren.

Uten boksen er brettet konfigurert for et I2C-grensesnitt, derfor anbefaler vi å bruke denne tilkoblingen hvis du ellers er agnostiker.

Alt du trenger er fire ledninger! Bare fire tilkoblinger kreves Vcc, Gnd, SCL og SDA -pinner, og disse er koblet til ved hjelp av I2C -kabel.

Disse sammenhengene er vist på bildene ovenfor.

Trinn 3: Kode for fuktighet og temperaturmåling:

La oss begynne med Arduino -koden nå.

Mens vi bruker sensormodulen med Arduino, inkluderer vi Wire.h -biblioteket. "Wire" -biblioteket inneholder funksjonene som letter i2c -kommunikasjonen mellom sensoren og Arduino -kortet.

Hele Arduino -koden er gitt nedenfor for brukerens bekvemmelighet:

#inkludere

// HTS221 I2C -adressen er 0x5F

#define Addr 0x5F

ugyldig oppsett ()

{

// Initialiser I2C -kommunikasjon som MASTER

Wire.begin ();

// Initialiser seriell kommunikasjon, sett overføringshastighet = 9600

Serial.begin (9600);

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Velg gjennomsnittlig konfigurasjonsregister

Wire.write (0x10);

// Temperatur gjennomsnittlige prøver = 256, Fuktighets gjennomsnittsprøver = 512

Wire.write (0x1B);

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Velg kontrollregister1

Wire.write (0x20);

// Strøm PÅ, kontinuerlig oppdatering, datautgangshastighet = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

forsinkelse (300);

}

hulrom ()

{

usignerte int -data [2];

usignert int val [4];

usignert int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, rå;

// Verdier for fuktighetskalliberasjon

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

{

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write ((48 + i));

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Konverter fuktighetsdata

H0 = data [0] / 2;

H1 = data [1] / 2;

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

{

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write ((54 + i));

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Konverter fuktighetsdata

H2 = (data [1] * 256,0) + data [0];

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

{

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write ((58 + i));

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Konverter fuktighetsdata

H3 = (data [1] * 256,0) + data [0];

// Temperaturoppkallingsverdier

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write (0x32);

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write (0x33);

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write (0x35);

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

raw = Wire.read ();

}

rå = rå & 0x0F;

// Konverter temperaturoppkallingsverdiene til 10-bits

T0 = ((rå & 0x03) * 256) + T0;

T1 = ((rå & 0x0C) * 64) + T1;

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

{

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write ((60 + i));

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Konverter dataene

T2 = (data [1] * 256,0) + data [0];

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

{

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write ((62 + i));

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 1 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Les 1 byte data

hvis (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// Konverter dataene

T3 = (data [1] * 256,0) + data [0];

// Start I2C -overføring

Wire.beginTransmission (Addr);

// Send dataregister

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Stopp I2C -overføring

Wire.endTransmission ();

// Be om 4 byte med data

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Les 4 byte med data

// fuktighet msb, fuktighet lsb, temp msb, temp lsb

hvis (Wire.available () == 4)

{

val [0] = Wire.read ();

val [1] = Wire.read ();

val [2] = Wire.read ();

val [3] = Wire.read ();

}

// Konverter dataene

flytefuktighet = (val [1] * 256,0) + val [0];

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

int temp = (val [3] * 256) + val [2];

flyte cTemp = (((T1 - T0) / 8.0) * (temp - T2)) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0);

float fTemp = (cTemp * 1.8) + 32;

// Utdata til seriell skjerm

Serial.print ("Relativ fuktighet:");

Serial.print (fuktighet);

Serial.println (" % RH");

Serial.print ("Temperatur i Celsius:");

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

Serial.print ("Temperatur i Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

forsinkelse (500);

}

I trådbiblioteket brukes Wire.write () og Wire.read () til å skrive kommandoene og lese sensorutgangen.

Serial.print () og Serial.println () brukes til å vise sensorens utgang på den serielle skjermen til Arduino IDE.

Sensorens utgang er vist på bildet ovenfor.

Trinn 4: Søknader:

HTS221 kan brukes i forskjellige forbrukerprodukter som luftfuktere og kjøleskap etc. Denne sensoren finner også sin anvendelse på en bredere arena, inkludert smart hjemmeautomatisering, industriell automatisering, åndedrettsutstyr, eiendeler og varesporing.