Παρακολούθηση θερμοκρασίας και υγρασίας χρησιμοποιώντας SHT25 και Arduino Nano: 5 βήματα

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

Δουλέψαμε πρόσφατα σε διάφορα έργα που απαιτούσαν παρακολούθηση θερμοκρασίας και υγρασίας και στη συνέχεια συνειδητοποιήσαμε ότι αυτές οι δύο παράμετροι παίζουν πραγματικά κεντρικό ρόλο στην εκτίμηση της αποδοτικότητας λειτουργίας ενός συστήματος. Τόσο σε βιομηχανικό επίπεδο όσο και σε προσωπικά συστήματα, το βέλτιστο επίπεδο θερμοκρασίας είναι το απαραίτητο για την επαρκή απόδοση του συστήματος.

Αυτός είναι ο λόγος, σε αυτό το σεμινάριο θα εξηγήσουμε τη λειτουργία του αισθητήρα υγρασίας και θερμοκρασίας SHT25 με το Arduino Nano.

Βήμα 1: Επισκόπηση SHT25:

Πρώτα απ 'όλα ας ξεκινήσουμε με τη βασική κατανόηση του αισθητήρα και του πρωτοκόλλου στο οποίο λειτουργεί.

SHT25 I2C Αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας ± 1,8%RH ± 0,2 ° C Μικρή μονάδα I2C. Είναι υψηλής ακρίβειας ο αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας έχει γίνει βιομηχανικό πρότυπο όσον αφορά τον παράγοντα μορφής και την ευφυΐα, παρέχοντας βαθμονομημένα, γραμμικά σήματα αισθητήρων σε ψηφιακή μορφή, I2C. Ενσωματωμένος με εξειδικευμένο αναλογικό και ψηφιακό κύκλωμα, αυτός ο αισθητήρας είναι μία από τις πιο αποτελεσματικές συσκευές για τη μέτρηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας.

Το πρωτόκολλο επικοινωνίας στο οποίο λειτουργεί ο αισθητήρας είναι I2C. Το I2C σημαίνει το ενσωματωμένο κύκλωμα. Είναι ένα πρωτόκολλο επικοινωνίας στο οποίο η επικοινωνία πραγματοποιείται μέσω γραμμών SDA (σειριακά δεδομένα) και SCL (σειριακό ρολόι). Επιτρέπει τη σύνδεση πολλαπλών συσκευών ταυτόχρονα. Είναι ένα από τα πιο απλά και αποτελεσματικά πρωτόκολλα επικοινωνίας.

Βήμα 2: Αυτό που χρειάζεστε..

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

1. SHT25 Αισθητήρας υγρασίας και θερμοκρασίας

2. Arduino Nano

3. Καλώδιο I2C

4. I2C Shield For Arduino nano

Βήμα 3: 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 SHT25 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 4: Κωδικός παρακολούθησης 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 κωδικός Arduino δίνεται παρακάτω για τη διευκόλυνση του χρήστη:

#περιλαμβάνω

// Η διεύθυνση SHT25 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);

καθυστέρηση (300)?

}

κενός βρόχος ()

{

ανυπόγραφα δεδομένα int [2];

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Αποστολή εντολής μέτρησης υγρασίας, NO HOLD master

Wire.write (0xF5);

// 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] * 256.0 + δεδομένα [1]) * 125.0) / 65536.0) - 6;

// Έξοδος δεδομένων σε σειριακή οθόνη

Serial.print ("Σχετική υγρασία:");

Serial.print (υγρασία)?

Serial.println (" %RH");

}

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Αποστολή εντολής μέτρησης θερμοκρασίας, NO HOLD master

Wire.write (0xF3);

// 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

float cTemp = (((δεδομένα [0] * 256,0 + δεδομένα [1]) * 175,72) / 65536,0) - 46,85;

float fTemp = (cTemp * 1.8) + 32;

// Έξοδος δεδομένων σε σειριακή οθόνη

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

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

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

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

}

καθυστέρηση (300)?

}

Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να γράψετε τον κώδικα στο Arduino και να ελέγξετε τις ενδείξεις σας στη σειριακή θύρα. Η έξοδος εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 5: Εφαρμογές:

Ο αισθητήρας θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας SHT25 έχει διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές όπως παρακολούθηση θερμοκρασίας, περιφερειακή θερμική προστασία υπολογιστή. Έχουμε επίσης χρησιμοποιήσει αυτόν τον αισθητήρα σε εφαρμογές μετεωρολογικών σταθμών καθώς και σύστημα παρακολούθησης θερμοκηπίου.