מדידת לחות וטמפרטורה באמצעות HTS221 ופוטון חלקיקים: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

HTS221 הוא חיישן דיגיטלי קיבולי אולטרה קומפקטי ללחות וטמפרטורה יחסית. הוא כולל רכיב חישה ומעגל משולב ספציפי ליישום אות מעורב (ASIC) המספק את מידע המדידה באמצעות ממשקים סדרתיים דיגיטליים. משולב עם כל כך הרבה תכונות זהו אחד החיישנים המתאימים ביותר למדידות לחות וטמפרטורה קריטיות.

במדריך זה הודגם הממשק של מודול החיישן HTS221 עם פוטון חלקיקים. כדי לקרוא את ערכי הלחות והטמפרטורה, השתמשנו בחלקיקים עם מתאם I2c. מתאם I2C זה הופך את החיבור למודול החיישן לקל ואמין יותר.

שלב 1: חומרה נדרשת:

החומרים הדרושים לנו להגשמת מטרתנו כוללים את רכיבי החומרה הבאים:

1. HTS221

2. פוטון חלקיקים

3. כבל I2C

4. מגן I2C לפוטון חלקיקים

שלב 2: חיבור חומרה:

סעיף חיבור החומרה מסביר בעצם את חיבורי החיווט הנדרשים בין החיישן לפוטון החלקיקים. הבטחת חיבורים נכונים היא ההכרח הבסיסי בעת עבודה על כל מערכת לתפוקה הרצויה. אז, החיבורים הנדרשים הם כדלקמן:

HTS221 יעבוד על I2C. להלן תרשים החיווט לדוגמה, המדגים כיצד לחבר כל ממשק של החיישן.

הלוח מחוץ לקופסה מוגדר לממשק I2C, ולכן אנו ממליצים להשתמש בחיבור זה אם אתה אגנוסטי אחרת.

כל מה שאתה צריך זה ארבעה חוטים! רק ארבעה חיבורים נדרשים סיכות Vcc, Gnd, SCL ו- SDA ואלו מחוברים בעזרת כבל I2C.

קשרים אלה מודגמים בתמונות למעלה.

שלב 3: קוד לחות ומדידת טמפרטורה:

נתחיל עם קוד החלקיקים עכשיו.

בעת השימוש במודול החיישנים עם החלקיק, אנו כוללים את ספריית application.h ו- spark_wiring_i2c.h. הספרייה "application.h" ו- spark_wiring_i2c.h מכילה את הפונקציות המאפשרות תקשורת i2c בין החיישן לחלקיק.

קוד החלקיקים כולו ניתן להלן לנוחות המשתמש:

#לִכלוֹל

#לִכלוֹל

// כתובת I2C HTS221 היא 0x5F

#define Addr 0x5F

לחות כפולה = 0.0;

cTemp כפול = 0.0;

כפול fTemp = 0.0;

int temp = 0;

הגדרת חלל ()

{

// הגדר משתנה

Particle.variable ("i2cdevice", "HTS221");

Particle.variable ("לחות", לחות);

Particle.variable ("cTemp", cTemp);

// אתחל תקשורת I2C כ- MASTER

Wire.begin ();

// אתחל תקשורת טורית, הגדר קצב שידור = 9600

Serial.begin (9600);

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// בחר מרשם תצורות ממוצע

Wire.write (0x10);

// דגימות ממוצעות טמפרטורה = 256, דגימות ממוצעות לחות = 512

Wire.write (0x1B);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// בחר פנקס בקרה 1

Wire.write (0x20);

// הפעלה, עדכון רציף, קצב פלט נתונים = 1 הרץ

Wire.write (0x85);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

עיכוב (300);

}

לולאת חלל ()

{

נתוני int ללא חתום [2];

int val ללא חתום [4];

int חתום H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, raw;

// ערכי קליברציה של לחות

עבור (int i = 0; i <2; i ++)

{

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write ((48 + i));

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// המרת נתוני לחות

H0 = נתונים [0] / 2;

H1 = נתונים [1] / 2;

עבור (int i = 0; i <2; i ++)

{

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write ((54 + i));

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// המרת נתוני לחות

H2 = (נתונים [1] * 256.0) + נתונים [0];

עבור (int i = 0; i <2; i ++)

{

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write ((58 + i));

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// המרת נתוני לחות

H3 = (נתונים [1] * 256.0) + נתונים [0];

// ערכי שיחות טמפרטורה

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write (0x32);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

T0 = Wire.read ();

}

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write (0x33);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

T1 = Wire.read ();

}

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write (0x35);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

raw = Wire.read ();

}

raw = raw & 0x0F;

// המר את ערכי ההתקשרות לטמפרטורה ל -10 סיביות

T0 = ((raw & 0x03) * 256) + T0;

T1 = ((raw & 0x0C) * 64) + T1;

עבור (int i = 0; i <2; i ++)

{

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write ((60 + i));

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// המר את הנתונים

T2 = (נתונים [1] * 256.0) + נתונים [0];

עבור (int i = 0; i <2; i ++)

{

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write ((62 + i));

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 1);

// קרא 1 בייט של נתונים

אם (Wire.available () == 1)

{

data = Wire.read ();

}

}

// המר את הנתונים

T3 = (נתונים [1] * 256.0) + נתונים [0];

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// שלח רישום נתונים

Wire.write (0x28 | 0x80);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// בקש 4 בתים של נתונים

Wire.requestFrom (אדר, 4);

// קרא 4 בתים של נתונים

// לחות msb, לחות lsb, temp msb, temp lsb

אם (Wire.available () == 4)

{

val [0] = Wire.read ();

val [1] = Wire.read ();

val [2] = Wire.read ();

val [3] = Wire.read ();

}

// המר את הנתונים

לחות = (val [1] * 256.0) + val [0];

לחות = ((1.0 * H1) - (1.0 * H0)) * (1.0 * לחות - 1.0 * H2) / (1.0 * H3 - 1.0 * H2) + (1.0 * H0);

temp = (val [3] * 256) + val [2]; cTemp = (((T1 - T0) / 8.0) * (טמפ ' - T2)) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0);

fTemp = (cTemp * 1.8) + 32;

// נתוני פלט ללוח המחוונים

פרסומת Particle.publish ("לחות יחסית:", מחרוזת (לחות));

עיכוב (1000);

Particle.publish ("טמפרטורה בסלסיוס:", מחרוזת (cTemp));

עיכוב (1000);

Particle.publish ("טמפרטורה בפרנהייט:", מחרוזת (fTemp));

עיכוב (1000);

}

הפונקציה Particle.variable () יוצרת את המשתנים לאחסון הפלט של החיישן והפונקציה Particle.publish () מציגה את הפלט בלוח המחוונים של האתר.

פלט החיישן מוצג בתמונה למעלה לעיונך.

שלב 4: יישומים:

ניתן להשתמש ב- HTS221 במוצרי צריכה שונים כמו מכשירי אדים ומקררים וכו '. חיישן זה מוצא את יישומו גם בזירה רחבה יותר, לרבות אוטומציה ביתית חכמה, אוטומציה תעשייתית, ציוד נשימתי, מעקב אחר נכסים וסחורות.