Vocht- en temperatuurmeting met HTS221 en Raspberry Pi - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

HTS221 is een ultracompacte capacitieve digitale sensor voor relatieve vochtigheid en temperatuur. Het bevat een detectie-element en een mixed signal application specific integrated circuit (ASIC) om de meetinformatie te leveren via digitale seriële interfaces. Geïntegreerd met zoveel functies is dit een van de meest geschikte sensoren voor kritische vochtigheids- en temperatuurmetingen.

In deze tutorial wordt de interface van de HTS221-sensormodule met raspberry pi gedemonstreerd en de programmering met behulp van python-taal is ook geïllustreerd. Voor het uitlezen van de vochtigheids- en temperatuurwaarden hebben we raspberry pi gebruikt met een I2C-adapter. Deze I2C-adapter maakt de aansluiting op de sensormodule eenvoudig en betrouwbaarder.

Stap 1: Benodigde hardware:

De materialen die we nodig hebben om ons doel te bereiken, omvatten de volgende hardwarecomponenten:

1. HTS221

2. Raspberry Pi

3. I2C-kabel

4. I2C Shield voor Raspberry Pi

5. Ethernet-kabel

Stap 2: Hardware-aansluiting:

De hardware-aansluitingssectie legt in feite de bedradingsverbindingen uit die nodig zijn tussen de sensor en de Raspberry Pi. Zorgen voor correcte verbindingen is de basisbehoefte bij het werken aan elk systeem voor de gewenste output. De vereiste verbindingen zijn dus als volgt:

De HTS221 werkt via I2C. Hier is het voorbeeldbedradingsschema, dat laat zien hoe elke interface van de sensor moet worden aangesloten.

Out-of-the-box, het bord is geconfigureerd voor een I2C-interface, daarom raden we aan om deze aansluiting te gebruiken als je verder agnostisch bent.

Alles wat je nodig hebt zijn vier draden! Er zijn slechts vier aansluitingen nodig Vcc, Gnd, SCL en SDA-pinnen en deze worden verbonden met behulp van I2C-kabel.

Deze verbindingen worden gedemonstreerd in de bovenstaande afbeeldingen.

Stap 3: Code voor vochtigheids- en temperatuurmeting:

Het voordeel van het gebruik van raspberry pi is dat het u de flexibiliteit biedt van de programmeertaal waarin u het bord wilt programmeren om de sensor ermee te verbinden. Gebruikmakend van dit voordeel van dit bord, demonstreren we hier de programmering in de python. De python-code voor HTS221 kan worden gedownload van onze github-community, de Control Everything-community.

Naast het gemak van de gebruikers leggen we de code hier ook uit:

Als eerste stap van het coderen moet je de smbus-bibliotheek downloaden in het geval van python, omdat deze bibliotheek de functies ondersteunt die in de code worden gebruikt. Dus om de bibliotheek te downloaden, kunt u de volgende link bezoeken:

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

U kunt hier ook de werkende python-code voor deze sensor kopiëren:

import smbus

import tijd

# Krijg I2C-bus

bus = smbus. SMBus(1)

# HTS221 adres, 0x5F(95)

# Selecteer gemiddeld configuratieregister, 0x10 (16)

# 0x1B(27) Temperatuurgemiddelde monsters = 256, Vochtigheidsgemiddelde monsters = 512

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

# HTS221 adres, 0x5F(95)

# Selecteer controleregister1, 0x20(32)

# 0x85(133) Stroom AAN, continue update, gegevensuitvoersnelheid = 1 Hz

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

tijd.slaap(0.5)

# HTS221 adres, 0x5F(95)

# Lees Kalibratiewaarden uit niet-vluchtig geheugen van het apparaat

# Vochtigheid Kalibratiewaarden

# Lees gegevens terug van 0x30(48), 1 byte

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

H0 = waarde / 2

# Lees gegevens terug van 0x31(49), 1 byte

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

H1 = waarde /2

# Lees gegevens terug van 0x36(54), 2 bytes

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

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

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

# Lees gegevens terug van 0x3A(58), 2 bytes

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

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

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

# Temperatuur Kalibratiewaarden

# Lees gegevens terug van 0x32(50), 1 byte

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

T0 = (T0 & 0xFF)

# Lees gegevens terug van 0x32(51), 1 byte

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

T1 = (T1 & 0xFF)

# Lees gegevens terug van 0x35(53), 1 byte

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

onbewerkt = (rauw & 0x0F)

# Converteer de temperatuurkalibratiewaarden naar 10-bits

T0 = ((ruwe & 0x03) * 256) + T0

T1 = ((rauw & 0x0C) * 64) + T1

# Lees gegevens terug van 0x3C (60), 2 bytes

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

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

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

# Lees gegevens terug van 0x3E(62), 2 bytes

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

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

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

# Lees gegevens terug van 0x28(40) met commandoregister 0x80(128), 4 bytes

# vochtigheid msb, vochtigheid lsb, temp msb, temp lsb

data = bus.read_i2c_block_data(0x5F, 0x28 | 0x80, 4)

# Converteer de gegevens

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

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

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

als temperatuur > 32767:

temperatuur -= 65536

cTemp = ((T1 - T0) / 8,0) * (temperatuur - T2) / (T3 - T2) + (T0 / 8,0)

fTemp = (cTemp * 1.8) + 32

# Gegevens uitvoeren naar scherm

print "Relatieve vochtigheid: %.2f %%" %vochtigheid

print "Temperatuur in Celsius: %.2f C" %cTemp

print "Temperatuur in Fahrenheit: %.2f F" %fTemp

Het hieronder genoemde deel van de code bevat de bibliotheken die nodig zijn voor de juiste uitvoering van de python-codes.

import smbus

import tijd

De code kan worden uitgevoerd door de onderstaande opdracht in de opdrachtprompt te typen.

$> python HTS221.py

De output van de sensor wordt ook getoond in de afbeelding hierboven voor de referentie van de gebruiker.

Stap 4: Toepassingen:

HTS221 kan worden gebruikt in verschillende consumentenproducten zoals luchtbevochtigers en koelkasten enz. Deze sensor vindt ook zijn toepassing in een breder gebied, waaronder slimme domotica, industriële automatisering, beademingsapparatuur, het volgen van activa en goederen.