Monitorització de temperatura i humitat mitjançant SHT25 i Raspberry Pi: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Recentment hem treballat en diversos projectes que requereixen un control de la temperatura i la humitat i després ens vam adonar que aquests dos paràmetres realment juguen un paper fonamental a l’hora de tenir una estimació de l’eficiència de treball d’un sistema. Tant a nivell industrial com de sistemes personals, és necessari un nivell de temperatura òptim per a un funcionament adequat del sistema.

Aquesta és la raó, en aquest tutorial explicarem el funcionament del sensor d’humitat i temperatura SHT25 amb raspberry pi. En aquest tutorial concret es demostra el seu funcionament mitjançant un codi Java.

El maquinari que necessiteu per a aquest propòsit és:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Cable I2C

4. Escut I2C per raspberry pi

Pas 1: Visió general de SHT25:

Primer de tot, comencem per la comprensió bàsica del sensor i del protocol en què funciona.

Sensor d'humitat i temperatura SHT25 I2C ± 1,8% HR ± 0,2 ° C Mini mòdul I2C. El sensor d’humitat i temperatura d’alta precisió s’ha convertit en un estàndard de la indústria pel que fa al factor de forma i a la intel·ligència, proporcionant senyals calibrats i linealitzats del sensor en format I2C digital. Integrat amb un circuit analògic i digital especialitzat, aquest sensor és un dels dispositius més eficients per mesurar la temperatura i la humitat.

El protocol de comunicació en què funciona el sensor és I2C. I2C significa el circuit inter-integrat. És un protocol de comunicació en què la comunicació té lloc a través de línies SDA (dades de sèrie) i SCL (rellotge de sèrie). Permet connectar diversos dispositius alhora. És un dels protocols de comunicació més senzills i eficients.

Pas 2: el que necessiteu ….

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

1. Sensor d’humitat i temperatura SHT25

2. Raspberry pi

3. Cable I2C

4. Escut I2C per a Raspberry Pi

5. Cable Ethernet

Pas 3: connexió de maquinari:

La secció de connexió de maquinari explica bàsicament les connexions de cablejat necessàries entre el sensor i el raspberry pi. 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 SHT25 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 4: supervisió de la temperatura i la humitat Codi Java:

L’avantatge d’utilitzar el raspberry pi és que us proporciona la flexibilitat del llenguatge de programació en què voleu programar la placa per tal d’interfocar-hi el sensor. Aprofitant aquest avantatge d’aquest tauler, demostrem aquí la seva programació a Java. El codi Java de SHT25 es pot descarregar de la nostra comunitat de github que és Dcube Store.

A més de la facilitat dels usuaris, aquí també expliquem el codi:

Com a primer pas de codificació, heu de descarregar la biblioteca pi4j en cas de Java, perquè aquesta biblioteca admet les funcions utilitzades al codi. Per tant, per descarregar la biblioteca podeu visitar el següent enllaç:

pi4j.com/install.html

Podeu copiar el codi Java de treball d’aquest sensor també des d’aquí:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; importació java.io. IOException; classe pública SHT25 {public static void main (String args ) throws Exception {// Crea bus I2C I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Obteniu un dispositiu I2C, l’adreça SHT25 I2C és 0x40 (64) Dispositiu I2CD = Bus.getDevice (0x40); // Envia l'ordre de mesura de la temperatura, NO hi ha cap dispositiu mestre HOLD ((byte) 0xF3); Thread.sleep (500); // Llegiu 2 bytes de dades // temp msb, temp lsb byte data = byte nou [2]; device.read (dades, 0, 2); // Converteix les dades doble cTemp = (((((dades [0] i 0xFF) * 256) + (dades [1] i 0xFF)) * 175,72) / 65536,0) - 46,85; doble fTemp = (cTemp * 1,8) + 32; // Envia l'ordre de mesura de la humitat, NO hi ha cap dispositiu mestre HOLD ((byte) 0xF5); Thread.sleep (500); // Llegiu 2 bytes de dades // humitat msb, humitat lsb device.read (dades, 0, 2); // Converteix les dades doble humitat = (((((dades [0] i 0xFF) * 256) + (dades [1] i 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Dades de sortida a la pantalla System.out.printf ("Humitat relativa:%.2f %% RH% n", humitat); System.out.printf ("Temperatura en centígrads:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("Temperatura a Farhenheit:%.2f F% n", fTemp); }}

La sortida del codi també es mostra a la imatge superior.

La biblioteca que facilita la comunicació i2c entre el sensor i la placa és pi4j, els seus diversos paquets I2CBus, I2CDevice i I2CFactory ajuden a establir la connexió.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

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

Aquesta part del codi fa que el sensor funcioni per mesurar la temperatura i la mesura de la humitat escrivint les ordres respectives mitjançant la funció write () i després es llegeixen les dades mitjançant la funció read ().

device.write ((byte) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Llegiu 2 bytes de dades

// temp msb, temp lsb

byte dades = byte nou [2];

device.read (dades, 0, 2);

// Envia l’ordre de mesura de la humitat, cap mestre NO HOLD

device.write ((byte) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Llegiu 2 bytes de dades

// humitat msb, humitat lsb

device.read (dades, 0, 2);

Pas 5: aplicacions:

El sensor de temperatura i humitat relativa SHT25 té diverses aplicacions industrials com el control de temperatura, la protecció tèrmica perifèrica de l’ordinador. També hem utilitzat aquest sensor en aplicacions d’estacions meteorològiques, així com en un sistema de control d’hivernacle.