Mätning av luftfuktighet och temperatur med HTS221 och Raspberry Pi: 4 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

HTS221 är en ultrakompakt kapacitiv digital sensor för relativ luftfuktighet och temperatur. Den innehåller ett avkänningselement och en blandad signalapplikationsspecifik integrerad krets (ASIC) för att tillhandahålla mätinformation via digitala seriella gränssnitt. Integrerad med så många funktioner är detta en av de mest lämpliga sensorerna för kritisk fukt- och temperaturmätning.

I denna handledning demonstreras gränssnittet för HTS221 -sensormodulen med hallon pi och dess programmering med pythonspråk har också illustrerats. För att läsa av fukt- och temperaturvärden har vi använt hallon pi med en I2C -adapter. Denna I2C -adapter gör anslutningen till sensormodulen enkel och mer tillförlitlig.

Steg 1: Hårdvara krävs:

Materialet vi behöver för att uppnå vårt mål inkluderar följande hårdvarukomponenter:

1. HTS221

2. Hallon Pi

3. I2C -kabel

4. I2C Sköld för hallon pi

5. Ethernet -kabel

Steg 2: Hårdvaruanslutning:

Hårdvaruanslutningssektionen förklarar i princip de anslutningar som krävs mellan sensorn och hallonpi. Att säkerställa korrekta anslutningar är den grundläggande nödvändigheten när du arbetar på något system för önskad utgång. Så, de nödvändiga anslutningarna är följande:

HTS221 fungerar över I2C. Här är exemplet kopplingsschema som visar hur man kopplar upp varje gränssnitt för sensorn.

Out-of-the-box är kortet konfigurerat för ett I2C-gränssnitt, därför rekommenderar vi att du använder den här anslutningen om du annars är agnostiker.

Allt du behöver är fyra ledningar! Endast fyra anslutningar krävs Vcc, Gnd, SCL och SDA -stift och dessa är anslutna med hjälp av I2C -kabel.

Dessa kopplingar visas i bilderna ovan.

Steg 3: Kod för fukt- och temperaturmätning:

Fördelen med att använda hallon pi är att det ger dig flexibiliteten hos programmeringsspråket där du vill programmera kortet för att ansluta sensorn till den. Genom att utnyttja denna fördel med detta kort visar vi här sin programmering i python. Pythonkoden för HTS221 kan laddas ner från vårt github -community som är Control Everything Community.

Förutom användarnas lätthet förklarar vi koden här också:

Som det första kodningssteget måste du ladda ner smbus -biblioteket vid python, eftersom detta bibliotek stöder de funktioner som används i koden. Så för att ladda ner biblioteket kan du besöka följande länk:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

Du kan även kopiera den fungerande pythonkoden för den här sensorn härifrån:

importera smbus

importtid

# Skaffa I2C -buss

buss = smbus. SMBus (1)

# HTS221 -adress, 0x5F (95)

# Välj genomsnittligt konfigurationsregister, 0x10 (16)

# 0x1B (27) Temperaturmedelsprover = 256, Fuktmedelvärdesprover = 512

bus.write_byte_data (0x5F, 0x10, 0x1B)

# HTS221 -adress, 0x5F (95)

# Välj kontrollregister1, 0x20 (32)

# 0x85 (133) Power ON, kontinuerlig uppdatering, datautmatningshastighet = 1 Hz

bus.write_byte_data (0x5F, 0x20, 0x85)

tid. sover (0,5)

# HTS221 -adress, 0x5F (95)

# Läs kalibreringsvärden från enhetens icke-flyktiga minne

# Luftfuktighet Kalibreringsvärden

# Läs tillbaka data från 0x30 (48), 1 byte

val = bus.read_byte_data (0x5F, 0x30)

H0 = val / 2

# Läs tillbaka data från 0x31 (49), 1 byte

val = bus.read_byte_data (0x5F, 0x31)

H1 = val /2

# Läs tillbaka data från 0x36 (54), 2 byte

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x36)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x37)

H2 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Läs tillbaka data från 0x3A (58), 2 byte

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3A)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3B)

H3 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Temperaturkalibreringsvärden

# Läs tillbaka data från 0x32 (50), 1 byte

T0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x32)

T0 = (T0 & 0xFF)

# Läs tillbaka data från 0x32 (51), 1 byte

T1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x33)

T1 = (T1 & 0xFF)

# Läs tillbaka data från 0x35 (53), 1 byte

raw = bus.read_byte_data (0x5F, 0x35)

raw = (raw & 0x0F)

# Konvertera temperaturkalibreringsvärdena till 10-bitar

T0 = ((rå & 0x03) * 256) + T0

T1 = ((rå & 0x0C) * 64) + T1

# Läs tillbaka data från 0x3C (60), 2 byte

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3C)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3D)

T2 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Läs tillbaka data från 0x3E (62), 2 byte

val0 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3E)

val1 = bus.read_byte_data (0x5F, 0x3F)

T3 = ((val1 & 0xFF) * 256) + (val0 & 0xFF)

# Läs tillbaka data från 0x28 (40) med kommandoregister 0x80 (128), 4 byte

# fuktighet msb, luftfuktighet lsb, temp msb, temp lsb

data = buss.läs_i2c_block_data (0x5F, 0x28 | 0x80, 4)

# Konvertera data

luftfuktighet = (data [1] * 256) + data [0]

luftfuktighet = ((1,0 * H1) - (1,0 * H0)) * (1,0 * luftfuktighet - 1,0 * H2) / (1,0 * H3 - 1,0 * H2) + (1,0 * H0)

temp = (data [3] * 256) + data [2]

om temp> 32767:

temp -= 65536

cTemp = ((T1 - T0) / 8.0) * (temp - T2) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0)

fTemp = (cTemp * 1.8) + 32

# Mata ut data till skärmen

print "Relativ luftfuktighet: %.2f %%" %luftfuktighet

print "Temperatur i Celsius: %.2f C" %cTemp

print "Temperatur i Fahrenheit: %.2f F" %fTemp

Den del av koden som nämns nedan inkluderar de bibliotek som krävs för korrekt körning av pythonkoderna.

importera smbus

importtid

Koden kan köras genom att skriva kommandot nedan i kommandotolken.

$> python HTS221.py

Sensorns utsignal visas också på bilden ovan för referens för användaren.

Steg 4: Ansökningar:

HTS221 kan användas i olika konsumentprodukter som luftfuktare och kylskåp etc. Denna sensor hittar också sin tillämpning på en bredare arena, inklusive smart hemautomation, industriell automatisering, andningsutrustning, tillgångs- och varuspårning.