การวัดอุณหภูมิและความชื้นโดยใช้ HDC1000 และ Raspberry Pi: 4 ขั้นตอน

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

HDC1000 เป็นเซ็นเซอร์ความชื้นแบบดิจิตอลพร้อมเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัวที่ให้ความแม่นยำในการวัดที่ยอดเยี่ยมในขณะที่ใช้พลังงานต่ำมาก อุปกรณ์วัดความชื้นตามเซ็นเซอร์แบบ capacitive แบบใหม่ เซ็นเซอร์ความชื้นและอุณหภูมิได้รับการสอบเทียบจากโรงงาน ทำงานได้ในช่วงอุณหภูมิ -40°C ถึง +125°C เต็มรูปแบบ

ในบทช่วยสอนนี้ มีการสาธิตการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ HDC1000 กับ raspberry pi และแสดงการเขียนโปรแกรมโดยใช้ภาษาไพ ธ อนด้วย ในการอ่านค่าอุณหภูมิและความชื้น เราได้ใช้ raspberry pi กับอะแดปเตอร์ I2C อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. HDC1000

2. ราสเบอร์รี่ปี่

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับราสเบอร์รี่ pi

5. สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และราสเบอร์รี่ pi ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

HDC1000 จะทำงานมากกว่า 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 เรากำลังสาธิตว่านี่คือการเขียนโปรแกรมในไพ ธ อน รหัสหลามสำหรับ HDC1000 สามารถดาวน์โหลดได้จากชุมชน GitHub ของเราที่ Dcube Store

เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ เรากำลังอธิบายรหัสที่นี่ด้วย:

ในขั้นแรกของการเข้ารหัส คุณต้องดาวน์โหลดไลบรารี SMBus ในกรณีของ python เนื่องจากไลบรารีนี้รองรับฟังก์ชันที่ใช้ในโค้ด ดังนั้น หากต้องการดาวน์โหลดห้องสมุด คุณสามารถไปที่ลิงก์ต่อไปนี้:

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

คุณสามารถคัดลอกโค้ดหลามที่ใช้งานได้สำหรับเซ็นเซอร์นี้จากที่นี่ด้วย:

นำเข้า smbus

เวลานำเข้า

# รับรถบัส I2C

รถบัส = smbus. SMBus(1)

# HDC1000 ที่อยู่ 0x40(64)

# เลือกการลงทะเบียนการกำหนดค่า 0x02 (02)

# 0x30 (48) อุณหภูมิ, เปิดใช้งานความชื้น, ความละเอียด = 14 บิต, เปิดเครื่องทำความร้อน

bus.write_byte_data(0x40, 0x02, 0x30)

# HDC1000 ที่อยู่ 0x40(64)

# ส่งคำสั่งการวัดอุณหภูมิ 0x00(00)

bus.write_byte(0x40, 0x00)

เวลานอน(0.5)

# HDC1000 ที่อยู่ 0x40(64)

# อ่านข้อมูลย้อนหลัง 2 ไบต์

# ชั่วคราว MSB, อุณหภูมิ LSB

data0 = bus.read_byte(0x40)

data1 = bus.read_byte(0x40)

#แปลงข้อมูล

อุณหภูมิ = (data0 * 256) + data1

cTemp = (อุณหภูมิ / 65536.0) * 165.0 - 40

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# HDC1000 ที่อยู่ 0x40(64)

# ส่งคำสั่งวัดความชื้น 0x01(01)

bus.write_byte(0x40, 0x01)

เวลานอน(0.5)

# HDC1000 ที่อยู่ 0x40(64)

# อ่านข้อมูลย้อนหลัง 2 ไบต์

# ความชื้น MSB ความชื้นLSB

data0 = bus.read_byte(0x40)

data1 = bus.read_byte(0x40)

#แปลงข้อมูล

ความชื้น = (data0 * 256) + data1

ความชื้น = (ความชื้น / 65536.0) * 100.0

# ส่งออกข้อมูลไปยังหน้าจอ

พิมพ์ "ความชื้นสัมพัทธ์: %.2f %%" %humidity

พิมพ์ "อุณหภูมิในเซลเซียส: %.2f C" %cTemp

พิมพ์ "อุณหภูมิเป็นฟาเรนไฮต์: %.2f F" %fTemp

ส่วนของรหัสที่กล่าวถึงด้านล่างประกอบด้วยไลบรารีที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการรหัสหลามที่ถูกต้อง

นำเข้า smbus

เวลานำเข้า

รหัสสามารถดำเนินการได้โดยพิมพ์คำสั่งที่กล่าวถึงด้านล่างในพรอมต์คำสั่ง

$> python HDC1000.py จีที; หลาม HDC1000.py

เอาต์พุตของเซ็นเซอร์ยังแสดงในภาพด้านบนสำหรับการอ้างอิงของผู้ใช้

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

HDC1000 สามารถใช้ในการทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) เทอร์โมสตัทอัจฉริยะ และการตรวจสอบห้อง เซ็นเซอร์นี้ยังพบการใช้งานในเครื่องพิมพ์, เครื่องวัดแบบใช้มือถือ, อุปกรณ์ทางการแพทย์, การขนส่งสินค้ารวมถึงกระจกหน้ารถ Defog