Μέτρηση θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας STS21 και Arduino Nano: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ο ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας STS21 προσφέρει ανώτερες επιδόσεις και αποτύπωμα εξοικονόμησης χώρου. Παρέχει βαθμονομημένα, γραμμικά σήματα σε ψηφιακή μορφή I2C. Η κατασκευή αυτού του αισθητήρα βασίζεται στην τεχνολογία CMOSens, η οποία αποδίδει στην ανώτερη απόδοση και αξιοπιστία του STS21. Η ανάλυση του STS21 μπορεί να αλλάξει με εντολή, μπορεί να ανιχνευθεί χαμηλή μπαταρία και το άθροισμα ελέγχου βοηθά στη βελτίωση της αξιοπιστίας της επικοινωνίας.

Σε αυτό το σεμινάριο απεικονίζεται η διασύνδεση της μονάδας αισθητήρα STS21 με το arduino nano. Για να διαβάσετε τις τιμές θερμοκρασίας, 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. STS21

2. Arduino Nano

3. Καλώδιο I2C

4. Ασπίδα I2C 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 STS21 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:

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 STS21 I2C είναι 0x4A (74)

#define addr 0x4A

void setup ()

{

// Αρχικοποίηση επικοινωνίας I2C ως MASTER

Wire.begin ();

// Έναρξη σειριακής επικοινωνίας, ρύθμιση ρυθμού baud = 9600

Serial.begin (9600);

καθυστέρηση (300)?

}

κενός βρόχος ()

{

ανυπόγραφα δεδομένα int [2];

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (addr);

// Επιλέξτε no hold master

Wire.write (0xF3);

// Τέλος μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

καθυστέρηση (300)?

// Ζητήστε 2 byte δεδομένων

Wire.requestFrom (addr, 2)?

// Διαβάστε 2 byte δεδομένων

εάν (Wire.available () == 2)

{

δεδομένα [0] = Wire.read ();

δεδομένα [1] = Wire.read ();

}

// Μετατρέψτε τα δεδομένα

int rawtmp = δεδομένα [0] * 256 + δεδομένα [1];

int value = rawtmp & 0xFFFC;

διπλό cTemp = -46,85 + (175,72 * (τιμή / 65536,0));

διπλό 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)?

}

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:

Ο ψηφιακός αισθητήρας θερμοκρασίας STS21 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα που απαιτούν παρακολούθηση θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας. Μπορεί να ενσωματωθεί σε διάφορους εξοπλισμούς υπολογιστών, ιατρικούς εξοπλισμούς και συστήματα βιομηχανικού ελέγχου με την απαραίτητη μέτρηση θερμοκρασίας με εξαιρετική ακρίβεια.