Μέτρηση θερμοκρασίας και υγρασίας χρησιμοποιώντας HDC1000 και Arduino Nano: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Ο HDC1000 είναι ένας ψηφιακός αισθητήρας υγρασίας με ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας που παρέχει εξαιρετική ακρίβεια μέτρησης σε πολύ χαμηλή ισχύ. Η συσκευή μετρά την υγρασία με βάση έναν νέο χωρητικό αισθητήρα. Οι αισθητήρες υγρασίας και θερμοκρασίας είναι εργοστασιακά βαθμονομημένοι. Λειτουργεί μέσα στο πλήρες εύρος θερμοκρασιών -40 ° C έως +125 ° C.

Σε αυτό το σεμινάριο απεικονίζεται η διασύνδεση της μονάδας αισθητήρα HDC1000 με το arduino nano. Για να διαβάσετε τις τιμές θερμοκρασίας και υγρασίας, χρησιμοποιήσαμε arduino με προσαρμογέα I2c. Αυτός ο προσαρμογέας I2C καθιστά τη σύνδεση με τη μονάδα αισθητήρα εύκολη και πιο αξιόπιστη.

Βήμα 1: Απαιτείται υλικό:

Τα υλικά που χρειαζόμαστε για την επίτευξη του στόχου μας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα στοιχεία υλικού:

1. HDC1000

2. Arduino Nano

3. Καλώδιο I2C

4. I2C Shield για Arduino Nano

Βήμα 2: Σύνδεση υλικού:

Η ενότητα σύνδεσης υλικού εξηγεί βασικά τις συνδέσεις καλωδίωσης που απαιτούνται μεταξύ του αισθητήρα και του arduino nano. Η διασφάλιση των σωστών συνδέσεων είναι η βασική ανάγκη ενώ εργάζεστε σε οποιοδήποτε σύστημα για την επιθυμητή έξοδο. Έτσι, οι απαιτούμενες συνδέσεις είναι οι εξής:

Το HDC1000 θα λειτουργήσει μέσω I2C. Ακολουθεί το παράδειγμα διαγράμματος καλωδίωσης, που δείχνει πώς συνδέεται κάθε διασύνδεση του αισθητήρα.

Εκτός συσκευασίας, ο πίνακας έχει διαμορφωθεί για διεπαφή I2C, ως εκ τούτου συνιστούμε τη χρήση αυτής της σύνδεσης εάν είστε αλλιώς αγνωστικιστής.

Το μόνο που χρειάζεστε είναι τέσσερα καλώδια! Απαιτούνται μόνο τέσσερις συνδέσεις ακροδέκτες Vcc, Gnd, SCL και SDA και αυτές συνδέονται με τη βοήθεια καλωδίου I2C.

Αυτές οι συνδέσεις φαίνονται στις παραπάνω εικόνες.

Βήμα 3: Κωδικός για μέτρηση θερμοκρασίας και υγρασίας:

Ας ξεκινήσουμε με τον κώδικα arduino τώρα.

Κατά τη χρήση της μονάδας αισθητήρα με το arduino, συμπεριλαμβάνουμε τη βιβλιοθήκη Wire.h. Η βιβλιοθήκη "Wire" περιέχει τις λειτουργίες που διευκολύνουν την επικοινωνία i2c μεταξύ του αισθητήρα και της πλακέτας arduino.

Ολόκληρος ο κώδικας arduino δίνεται παρακάτω για τη διευκόλυνση του χρήστη:

#περιλαμβάνω

// Η διεύθυνση HDC1000 I2C είναι 0x40 (64)

#define Addr 0x40

void setup ()

{

// Αρχικοποίηση επικοινωνίας I2C ως MASTER

Wire.begin ();

// Αρχικοποίηση σειριακής επικοινωνίας, ρυθμισμένος ρυθμός baud = 9600

Serial.begin (9600);

// Ξεκινά την επικοινωνία I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Επιλέξτε καταχωρητής διαμόρφωσης

Wire.write (0x02);

// Θερμοκρασία, ενεργοποιημένη υγρασία, ανάλυση = 14-bit, θερμαντήρας ενεργοποιημένος

Wire.write (0x30);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

καθυστέρηση (300)?

}

κενός βρόχος ()

{

ανυπόγραφα δεδομένα int [2];

// Ξεκινά την επικοινωνία I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Αποστολή εντολής μέτρησης θερμοκρασίας

Wire.write (0x00);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

καθυστέρηση (500)?

// Ζητήστε 2 byte δεδομένων

Wire.requestFrom (Addr, 2)?

// Διαβάστε 2 byte δεδομένων

// temp msb, temp lsb

εάν (Wire.available () == 2)

{

δεδομένα [0] = Wire.read ();

δεδομένα [1] = Wire.read ();

}

// Μετατρέψτε τα δεδομένα

int temp = (δεδομένα [0] * 256) + δεδομένα [1];

float cTemp = (temp / 65536.0) * 165.0 - 40;

float fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Ξεκινά την επικοινωνία I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Αποστολή εντολής μέτρησης υγρασίας

Wire.write (0x01);

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

καθυστέρηση (500)?

// Ζητήστε 2 byte δεδομένων

Wire.requestFrom (Addr, 2)?

// Διαβάστε 2 byte δεδομένων

// υγρασία msb, υγρασία lsb

εάν (Wire.available () == 2)

{

δεδομένα [0] = Wire.read ();

δεδομένα [1] = Wire.read ();

}

// Μετατρέψτε τα δεδομένα

υγρασία επίπλευσης = (δεδομένα [0] * 256) + δεδομένα [1];

υγρασία = (υγρασία / 65536.0) * 100.0;

// Έξοδος δεδομένων σε σειριακή οθόνη

Serial.print ("Σχετική υγρασία:");

Serial.print (υγρασία)?

Serial.println (" %RH");

Serial.print ("Θερμοκρασία σε Κελσίου:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Θερμοκρασία σε Φαρενάιτ:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

καθυστέρηση (500)?

}

Στη βιβλιοθήκη σύρματος, το Wire.write () και το Wire.read () χρησιμοποιούνται για την εγγραφή των εντολών και την ανάγνωση της εξόδου του αισθητήρα.

Serial.print () και Serial.println () χρησιμοποιούνται για την εμφάνιση της εξόδου του αισθητήρα στη σειριακή οθόνη του Arduino IDE.

Η έξοδος του αισθητήρα εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 4: Εφαρμογές:

Το HDC1000 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε θέρμανση, εξαερισμό και κλιματισμό (HVAC), έξυπνους θερμοστάτες και οθόνες δωματίων. Αυτός ο αισθητήρας βρίσκει επίσης την εφαρμογή του σε Εκτυπωτές, Φορητούς μετρητές, Ιατρικές συσκευές, Cargo Shipping καθώς και Autogotive Windshield Defog.