Mesura de la humitat i la temperatura mitjançant HTS221 i Arduino Nano: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

HTS221 és un sensor digital capacitiu ultra compacte per a humitat relativa i temperatura. Inclou un element de detecció i un circuit integrat específic d’aplicació de senyal mixta (ASIC) per proporcionar la informació de mesurament a través d’interfícies serials digitals. Integrat amb tantes funcions, aquest és un dels sensors més adequats per a mesuraments crítics d’humitat i temperatura.

En aquest tutorial s'ha il·lustrat la interfície del mòdul del sensor HTS221 amb arduino nano. Per llegir els valors d’humitat i temperatura, hem utilitzat arduino amb un adaptador I2c. Aquest adaptador I2C fa que la connexió al mòdul del sensor sigui més fàcil i fiable.

Pas 1: maquinari necessari:

Els materials que necessitem per assolir el nostre objectiu inclouen els components de maquinari següents:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. Cable I2C

4. Escut I2C per a Arduino Nano

Pas 2: connexió de maquinari:

La secció de connexió de maquinari explica bàsicament les connexions de cablejat necessàries entre el sensor i l'arduino nano. Garantir connexions correctes és la necessitat bàsica mentre es treballa en qualsevol sistema per a la sortida desitjada. Per tant, les connexions necessàries són les següents:

El HTS221 funcionarà sobre I2C. Aquí teniu un exemple de diagrama de cablejat, que demostra com connectar cada interfície del sensor.

Fora de la caixa, el tauler està configurat per a una interfície I2C, per tant, us recomanem que utilitzeu aquesta connexió si no sou agnòstic.

Tot el que necessiteu són quatre cables. Només es necessiten quatre connexions pins Vcc, Gnd, SCL i SDA i es connecten amb l'ajut del cable I2C.

Aquestes connexions es mostren a les imatges anteriors.

Pas 3: codi per a la mesura de la humitat i la temperatura:

Comencem ara amb el codi Arduino.

Mentre s’utilitza el mòdul de sensor amb l’Arduino, incloem la biblioteca Wire.h. La biblioteca "Wire" conté les funcions que faciliten la comunicació i2c entre el sensor i la placa Arduino.

A continuació es proporciona tot el codi Arduino per a la comoditat de l’usuari:

#incloure

// L'adreça I2C HTS221 és 0x5F

#define Addr 0x5F

configuració nul·la ()

{

// Inicialitzar la comunicació I2C com a MASTER

Wire.begin ();

// Inicialitzar la comunicació en sèrie, establir la velocitat de transmissió = 9600

Serial.begin (9600);

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Seleccioneu un registre de configuració mitjà

Wire.write (0x10);

// Mostres mitjanes de temperatura = 256, mostres mitjanes d’humitat = 512

Wire.write (0x1B);

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Seleccioneu control register1

Wire.write (0x20);

// Encès, actualització contínua, velocitat de sortida de dades = 1 Hz

Wire.write (0x85);

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

retard (300);

}

bucle buit ()

{

dades int sense signar [2];

unsigned int val [4];

sense signar int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, en brut;

// Valors de calibratge d’humitat

per a (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write ((48 + i));

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

dades = Wire.read ();

}

}

// Converteix les dades d’humitat

H0 = dades [0] / 2;

H1 = dades [1] / 2;

per a (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write ((54 + i));

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

dades = Wire.read ();

}

}

// Converteix les dades d’humitat

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

per a (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write ((58 + i));

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

dades = Wire.read ();

}

}

// Converteix les dades d’humitat

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

// Valors de calibratge de temperatura

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write (0x32);

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write (0x33);

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write (0x35);

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

raw = Wire.read ();

}

raw = raw & 0x0F;

// Converteix els valors de calibratge de temperatura a 10 bits

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

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

per a (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write ((60 + i));

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

dades = Wire.read ();

}

}

// Converteix les dades

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

per a (int i = 0; i <2; i ++)

{

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write ((62 + i));

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 1 byte de dades

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// Llegiu 1 byte de dades

if (Wire.available () == 1)

{

dades = Wire.read ();

}

}

// Converteix les dades

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

// Inicieu la transmissió I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Enviar registre de dades

Wire.write (0x28 | 0x80);

// Atura la transmissió I2C

Wire.endTransmission ();

// Sol·liciteu 4 bytes de dades

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Llegiu 4 bytes de dades

// humitat msb, humitat 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 ();

}

// Converteix les dades

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

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

// Sortida de dades al monitor sèrie

Serial.print ("Humitat relativa");

Serial.print (humitat);

Serial.println ("% RH");

Serial.print ("Temperatura en centígrads");

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

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

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

retard (500);

}

A la biblioteca de cables, s’utilitzen Wire.write () i Wire.read () per escriure les ordres i llegir la sortida del sensor.

Serial.print () i Serial.println () s’utilitzen per mostrar la sortida del sensor al monitor sèrie de l’IDE Arduino.

La sortida del sensor es mostra a la imatge superior.

Pas 4: aplicacions:

HTS221 es pot utilitzar en diversos productes de consum com humidificadors d'aire i neveres, etc. Aquest sensor també troba la seva aplicació en un àmbit més ampli, inclosa la domòtica intel·ligent, l'automatització industrial, els equips respiratoris, el seguiment d'actius i mercaderies.