Måling af fugtighed og temperatur ved hjælp af HTS221 og Raspberry Pi: 4 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

HTS221 er en ultrakompakt kapacitiv digital sensor til relativ luftfugtighed og temperatur. Det inkluderer et følerelement og et blandet signal applikationsspecifikt integreret kredsløb (ASIC) til at levere måleoplysningerne gennem digitale serielle grænseflader. Integreret med så mange funktioner er dette en af de mest passende sensorer til kritiske fugtigheds- og temperaturmålinger.

I denne vejledning demonstreres grænsefladen mellem HTS221 sensormodulet og hindbær pi, og dets programmering ved hjælp af pythonsprog er også illustreret. For at aflæse fugtigheds- og temperaturværdier har vi brugt hindbær pi med en I2C -adapter. Denne I2C -adapter gør forbindelsen til sensormodulet let og mere pålidelig.

Trin 1: Påkrævet hardware:

De materialer, vi har brug for for at nå vores mål, omfatter følgende hardwarekomponenter:

1. HTS221

2. Hindbær Pi

3. I2C -kabel

4. I2C Skjold til hindbær pi

5. Ethernet -kabel

Trin 2: Hardware -tilslutning:

Hardware -tilslutningssektionen forklarer grundlæggende de ledningsforbindelser, der kræves mellem sensoren og hindbær pi. At sikre korrekte forbindelser er den grundlæggende nødvendighed, mens du arbejder på et hvilket som helst system til den ønskede output. Så de nødvendige forbindelser er som følger:

HTS221 fungerer over I2C. Her er eksemplet på ledningsdiagram, der viser, hvordan du tilslutter hver grænseflade på sensoren.

Out-of-the-box er tavlen konfigureret til en I2C-grænseflade, som sådan anbefaler vi at bruge denne tilslutning, hvis du ellers er agnostiker.

Alt du behøver er fire ledninger! Der kræves kun fire tilslutninger Vcc, Gnd, SCL og SDA ben, og disse er forbundet ved hjælp af I2C kabel.

Disse forbindelser er vist på billederne ovenfor.

Trin 3: Kode for luftfugtighed og temperaturmåling:

Fordelen ved at bruge hindbær pi er, det vil sige giver dig fleksibiliteten i det programmeringssprog, hvor du vil programmere tavlen, for at interface sensoren med den. Ved at udnytte denne fordel ved dette board demonstrerer vi her sin programmering i python. Python -koden til HTS221 kan downloades fra vores github -fællesskab, der er Control Everything Community.

Ud over brugernes brugervenlighed forklarer vi også koden her:

Som det første trin i kodningen skal du downloade smbus -biblioteket i tilfælde af python, fordi dette bibliotek understøtter de funktioner, der bruges i koden. Så for at downloade biblioteket kan du besøge følgende link:

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

Du kan også kopiere arbejdspython -koden til denne sensor herfra:

import smbus

importtid

# Få I2C -bus

bus = smbus. SMBus (1)

# HTS221 adresse, 0x5F (95)

# Vælg gennemsnitligt konfigurationsregister, 0x10 (16)

# 0x1B (27) Temperaturgennemsnitlige prøver = 256, Fugtighedsgennemsnitlige prøver = 512

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

# HTS221 adresse, 0x5F (95)

# Vælg kontrolregister1, 0x20 (32)

# 0x85 (133) Tændt, kontinuerlig opdatering, dataudgangshastighed = 1 Hz

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

time.sleep (0,5)

# HTS221 adresse, 0x5F (95)

# Læs kalibreringsværdier fra enhedens ikke-flygtige hukommelse

# Fugtighed Kalibreringsværdier

# Læs data tilbage fra 0x30 (48), 1 byte

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

H0 = val / 2

# Læs data tilbage fra 0x31 (49), 1 byte

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

H1 = val /2

# Læs data tilbage fra 0x36 (54), 2 bytes

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

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

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

# Læs data tilbage fra 0x3A (58), 2 bytes

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

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

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

# Temperaturkalibreringsværdier

# Læs data tilbage fra 0x32 (50), 1 byte

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

T0 = (T0 & 0xFF)

# Læs data tilbage fra 0x32 (51), 1 byte

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

T1 = (T1 & 0xFF)

# Læs data tilbage fra 0x35 (53), 1 byte

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

rå = (rå & 0x0F)

# Konverter temperaturkalibreringsværdierne til 10-bit

T0 = ((rå & 0x03) * 256) + T0

T1 = ((rå & 0x0C) * 64) + T1

# Læs data tilbage fra 0x3C (60), 2 bytes

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

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

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

# Læs data tilbage fra 0x3E (62), 2 bytes

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

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

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

# Læs data tilbage fra 0x28 (40) med kommandoregister 0x80 (128), 4 bytes

# fugtighed msb, fugtighed lsb, temp msb, temp lsb

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

# Konverter dataene

luftfugtighed = (data [1] * 256) + data [0]

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

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

hvis temp> 32767:

temp -= 65536

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

fTemp = (cTemp * 1.8) + 32

# Output data til skærmen

print "Relativ luftfugtighed: %.2f %%" %luftfugtighed

print "Temperatur i Celsius: %.2f C" %cTemp

print "Temperatur i Fahrenheit: %.2f F" %fTemp

Den del af koden, der er nævnt herunder, omfatter de biblioteker, der kræves til korrekt udførelse af pythonkoderne.

import smbus

importtid

Koden kan udføres ved at skrive kommandoen nedenfor i kommandoprompten.

$> python HTS221.py

Sensorens output vises også på billedet ovenfor til brugerens reference.

Trin 4: Ansøgninger:

HTS221 kan bruges i forskellige forbrugerprodukter som luftfugtere og køleskabe osv. Denne sensor finder også sin anvendelse i en bredere arena, herunder smart hjemmeautomatisering, industriel automatisering, åndedrætsudstyr, aktiv- og varesporing.