การวัดอุณหภูมิและความชื้นโดยใช้ HIH6130 และ Raspberry Pi: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

HIH6130 เป็นเซ็นเซอร์ความชื้นและอุณหภูมิพร้อมเอาต์พุตดิจิตอล เซ็นเซอร์เหล่านี้ให้ระดับความแม่นยำ ±4% RH ด้วยความเสถียรในระยะยาวระดับชั้นนำของอุตสาหกรรม I2C ดิจิทัลที่ชดเชยอุณหภูมิอย่างแท้จริง ความน่าเชื่อถือระดับแนวหน้าของอุตสาหกรรม ประสิทธิภาพการใช้พลังงาน และขนาดและตัวเลือกบรรจุภัณฑ์ขนาดเล็กพิเศษ

ในบทช่วยสอนนี้ มีการสาธิตการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ HIH6130 กับ raspberry pi และแสดงการเขียนโปรแกรมโดยใช้ภาษา Java ด้วย ในการอ่านค่าอุณหภูมิและความชื้น เราได้ใช้ raspberry pi กับอะแดปเตอร์ I2C อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. HIH6130

2. ราสเบอร์รี่ปี่

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับราสเบอร์รี่ pi

5. สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และราสเบอร์รี่ pi ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

HIH6130 จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์

นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า

สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย! ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C

การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: รหัสสำหรับการวัดอุณหภูมิและความชื้น:

ข้อดีของการใช้ raspberry pi คือ ให้ความยืดหยุ่นของภาษาการเขียนโปรแกรมที่คุณต้องการตั้งโปรแกรมบอร์ดเพื่อเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ ใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบของบอร์ดนี้ เรากำลังสาธิตที่นี่ว่าเป็นการเขียนโปรแกรมใน Java สามารถดาวน์โหลดรหัสจาวาสำหรับ HIH6130 ได้จากชุมชน GitHub ที่ Dcube Store

เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ เรากำลังอธิบายรหัสที่นี่ด้วย:

ในขั้นแรกของการเข้ารหัส คุณต้องดาวน์โหลดไลบรารี pi4j ในกรณีของจาวา เนื่องจากไลบรารีนี้รองรับฟังก์ชันที่ใช้ในโค้ด ดังนั้น หากต้องการดาวน์โหลดห้องสมุด คุณสามารถไปที่ลิงก์ต่อไปนี้:

pi4j.com/install.html

คุณสามารถคัดลอกโค้ดจาวาที่ใช้งานได้สำหรับเซ็นเซอร์นี้จากที่นี่ด้วย:

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

นำเข้า java.io. IOException;

คลาสสาธารณะ HIH6130

{

โมฆะคงที่สาธารณะหลัก (สตริง args ) พ่นข้อยกเว้น

{

// สร้างบัส I2C

I2CBus บัส = I2CFactory.getInstance(I2CBus. BUS_1);

// รับอุปกรณ์ I2C ที่อยู่ HIH6130 I2C คือ 0x27(39)

อุปกรณ์ I2CDevice = Bus.getDevice(0x27);

เธรดการนอนหลับ (500);

// อ่านข้อมูล 4 ไบต์

// ความชื้น msb, ความชื้น lsb, อุณหภูมิ msb, อุณหภูมิ lsb

ไบต์ data = ไบต์ใหม่[4];

อุปกรณ์อ่าน (0x00, ข้อมูล, 0, 4);

// แปลงข้อมูลเป็น 14 บิต

ความชื้นสองเท่า = (((ข้อมูล[0] & 0x3F) * 256) + (ข้อมูล[1] & 0xFF)) / 16384.0 * 100.0;

int temp = ((((data[2] & 0xFF) * 256) + (data[3] & 0xFC)) / 4);

cTemp สองเท่า = (อุณหภูมิ / 16384.0) * 165.0 - 40.0;

fTemp สองเท่า = cTemp * 1.8 + 32;

// ส่งออกข้อมูลไปที่หน้าจอ

System.out.printf("ความชื้นสัมพัทธ์: %.2f %% RH %n", ความชื้น);

System.out.printf("อุณหภูมิในเซลเซียส: %.2f C %n", cTemp);

System.out.printf("อุณหภูมิในฟาเรนไฮต์: %.2f F %n", fTemp);

}

}

ห้องสมุดที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซ็นเซอร์และบอร์ดคือ pi4j แพ็คเกจต่างๆ I2CBus, I2CDevice และ I2CFactory ช่วยสร้างการเชื่อมต่อ

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CBus;นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; นำเข้า java.io. IOException;

ฟังก์ชัน write() และ read() ใช้เพื่อเขียนคำสั่งบางอย่างไปยังเซ็นเซอร์เพื่อให้ทำงานในโหมดเฉพาะและอ่านเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ตามลำดับ

เอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะแสดงในภาพด้านบนด้วย

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

HIH6130 สามารถใช้วัดความชื้นสัมพัทธ์และอุณหภูมิได้อย่างแม่นยำในเครื่องปรับอากาศ การตรวจจับเอนทาลปี เทอร์โมสแตท เครื่องทำความชื้น/เครื่องลดความชื้น และเครื่องเพิ่มความชื้นเพื่อรักษาความสบายของผู้อยู่อาศัย นอกจากนี้ยังสามารถใช้กับเครื่องอัดอากาศ สถานีตรวจอากาศ และตู้โทรคมนาคมได้อีกด้วย