สารบัญ:
2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58
HTS221 เป็นเซ็นเซอร์ดิจิทัลแบบคาปาซิทีฟขนาดกะทัดรัดเป็นพิเศษสำหรับความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิ ประกอบด้วยองค์ประกอบการตรวจจับและวงจรรวมเฉพาะแอปพลิเคชันสัญญาณผสม (ASIC) เพื่อให้ข้อมูลการวัดผ่านอินเทอร์เฟซอนุกรมดิจิทัล เมื่อรวมเข้ากับคุณสมบัติมากมาย นี่เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการตรวจวัดความชื้นและอุณหภูมิที่สำคัญ
ในบทช่วยสอนนี้ แสดงการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ HTS221 กับ Arduino nano ในการอ่านค่าความชื้นและอุณหภูมิ เราใช้ Arduino กับอะแดปเตอร์ I2c อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น
ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:
วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:
1. HTS221
2. Arduino นาโน
3. สายเคเบิล I2C
4. I2C Shield สำหรับ Arduino Nano
ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:
ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และ Arduino nano ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:
HTS221 จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์
นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า
สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย! ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C
การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน
ขั้นตอนที่ 3: รหัสสำหรับการวัดอุณหภูมิและความชื้น:
เริ่มจากโค้ด Arduino กันก่อนเลย
ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี Wire.h ไลบรารี "Wire" มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซนเซอร์และบอร์ด Arduino
รหัส Arduino ทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:
#รวม
// ที่อยู่ HTS221 I2C คือ 0x5F
#define แอดเดอร์ 0x5F
การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()
{
// เริ่มต้นการสื่อสาร I2C เป็น MASTER
Wire.begin();
// เริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรม กำหนดอัตรารับส่งข้อมูล = 9600
Serial.begin(9600);
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// เลือกรีจิสเตอร์การกำหนดค่าเฉลี่ย
Wire.write(0x10);
// ตัวอย่างอุณหภูมิเฉลี่ย = 256 ตัวอย่างเฉลี่ยความชื้น = 512
Wire.write(0x1B);
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// เลือกควบคุม register1
Wire.write(0x20);
// เปิดเครื่อง, อัปเดตอย่างต่อเนื่อง, อัตราการส่งข้อมูล = 1 Hz
Wire.write(0x85);
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
ล่าช้า (300);
}
วงเป็นโมฆะ ()
{
ข้อมูล int ที่ไม่ได้ลงนาม[2];
val int ที่ไม่ได้ลงนาม[4];
int ที่ไม่ได้ลงนาม H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, ดิบ;
// ค่าการปรับเทียบความชื้น
สำหรับ(int i = 0; i < 2; i++)
{
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write((48 + ผม));
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
data = Wire.read();
}
}
// แปลงข้อมูลความชื้น
H0 = ข้อมูล[0] / 2;
H1 = ข้อมูล[1] / 2;
สำหรับ(int i = 0; i < 2; i++)
{
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write((54 + ผม));
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
data = Wire.read();
}
}
// แปลงข้อมูลความชื้น
H2 = (ข้อมูล[1] * 256.0) + ข้อมูล[0];
สำหรับ(int i = 0; i < 2; i++)
{
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write((58 + ผม));
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
data = Wire.read();
}
}
// แปลงข้อมูลความชื้น
H3 = (ข้อมูล[1] * 256.0) + ข้อมูล[0];
// ค่าการเรียกอุณหภูมิ
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write(0x32);
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
T0 = Wire.read();
}
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write(0x33);
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
T1 = Wire.read();
}
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write(0x35);
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
ดิบ = Wire.read();
}
ดิบ = ดิบ & 0x0F;
// แปลงค่าการปรับอุณหภูมิเป็น 10-bits
T0 = ((ดิบ & 0x03) * 256) + T0;
T1 = ((ดิบ & 0x0C) * 64) + T1;
สำหรับ(int i = 0; i < 2; i++)
{
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write((60 + ผม));
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
data = Wire.read();
}
}
// แปลงข้อมูล
T2 = (ข้อมูล[1] * 256.0) + ข้อมูล[0];
สำหรับ(int i = 0; i < 2; i++)
{
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write((62 + ผม));
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 1 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 1);
// อ่านข้อมูล 1 ไบต์
if(Wire.available() == 1)
{
data = Wire.read();
}
}
// แปลงข้อมูล
T3 = (ข้อมูล[1] * 256.0) + ข้อมูล[0];
// เริ่มการส่ง I2C
Wire.beginTransmission(Addr);
// ส่งข้อมูลลงทะเบียน
Wire.write(0x28 | 0x80);
// หยุดการส่ง I2C
Wire.endTransmission();
// ขอข้อมูล 4 ไบต์
Wire.requestFrom(Addr, 4);
// อ่านข้อมูล 4 ไบต์
// ความชื้น msb, ความชื้น lsb, อุณหภูมิ msb, อุณหภูมิ lsb
ถ้า(Wire.available() == 4)
{
val[0] = Wire.read();
val[1] = Wire.read();
val[2] = Wire.read();
วาล[3] = Wire.read();
}
// แปลงข้อมูล
ความชื้นลอย = (val[1] * 256.0) + val[0];
ความชื้น = ((1.0 * H1) - (1.0 * H0)) * (1.0 * ความชื้น - 1.0 * H2) / (1.0 * H3 - 1.0 * H2) + (1.0 * H0);
int temp = (วาล[3] * 256) + วาล[2];
float cTemp = (((T1 - T0) / 8.0) * (อุณหภูมิ - T2)) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0);
float fTemp = (cTemp * 1.8) + 32;
// ส่งออกข้อมูลไปยังมอนิเตอร์แบบอนุกรม
Serial.print("ความชื้นสัมพัทธ์: ");
Serial.print(ความชื้น);
Serial.println("% RH");
Serial.print("อุณหภูมิในเซลเซียส: ");
Serial.print(cTemp); Serial.println("C");
Serial.print("อุณหภูมิเป็นฟาเรนไฮต์: ");
Serial.print(fTemp);
Serial.println("F");
ล่าช้า (500);
}
ในไลบรารีของสายไฟ Wire.write() และ Wire.read() ใช้เพื่อเขียนคำสั่งและอ่านเอาต์พุตของเซ็นเซอร์
Serial.print() และ Serial.println() ใช้เพื่อแสดงเอาต์พุตของเซ็นเซอร์บนจอภาพอนุกรมของ Arduino IDE
เอาต์พุตของเซ็นเซอร์แสดงในภาพด้านบน
ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:
HTS221 สามารถใช้ได้กับสินค้าอุปโภคบริโภคต่างๆ เช่น เครื่องทำความชื้นในอากาศและตู้เย็น เป็นต้น เซ็นเซอร์นี้ยังพบการใช้งานในขอบเขตที่กว้างขึ้น รวมถึงระบบอัตโนมัติในบ้านอัจฉริยะ ระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรม อุปกรณ์ระบบทางเดินหายใจ การติดตามทรัพย์สินและสินค้า