HTS221 ve Arduino Nano Kullanarak Nem ve Sıcaklık Ölçümü: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

HTS221, bağıl nem ve sıcaklık için ultra kompakt kapasitif bir dijital sensördür. Dijital seri arabirimler aracılığıyla ölçüm bilgilerini sağlamak için bir algılama elemanı ve karma sinyal uygulamasına özel entegre devre (ASIC) içerir. Pek çok özellikle entegre edilmiş bu sensör, kritik nem ve sıcaklık ölçümleri için en uygun sensörlerden biridir.

Bu eğitimde, HTS221 sensör modülünün arduino nano ile arayüzlenmesi gösterilmiştir. Nem ve sıcaklık değerlerini okumak için I2c adaptörlü arduino kullandık. Bu I2C adaptör sensör modülüne bağlantıyı daha kolay ve daha güvenilir hale getiriyor.

Adım 1: Donanım Gerekli:

Hedefimizi gerçekleştirmek için ihtiyaç duyduğumuz malzemeler aşağıdaki donanım bileşenlerini içerir:

1. HTS221

2. Arduino Nano

3. I2C Kablosu

4. Arduino Nano için I2C Kalkanı

Adım 2: Donanım Bağlantısı:

Donanım bağlantısı bölümü, temel olarak sensör ve arduino nano arasında gerekli olan kablo bağlantılarını açıklar. İstenilen çıktı için herhangi bir sistem üzerinde çalışırken doğru bağlantıların sağlanması temel zorunluluktur. Yani, gerekli bağlantılar aşağıdaki gibidir:

HTS221, I2C üzerinden çalışacaktır. Sensörün her bir arayüzünün nasıl bağlanacağını gösteren örnek kablo şeması buradadır.

Kutudan çıktığı gibi, kart bir I2C arayüzü için yapılandırılmıştır, bu nedenle, aksi takdirde agnostik iseniz bu bağlantıyı kullanmanızı öneririz.

Tek ihtiyacınız olan dört tel! Vcc, Gnd, SCL ve SDA pinlerinden sadece dört bağlantı gereklidir ve bunlar I2C kablosu yardımıyla bağlanır.

Bu bağlantılar yukarıdaki resimlerde gösterilmiştir.

Adım 3: Nem ve Sıcaklık Ölçümü Kodu:

Şimdi Arduino koduyla başlayalım.

Arduino ile sensör modülünü kullanırken Wire.h kütüphanesini dahil ediyoruz. "Wire" kütüphanesi, sensör ve Arduino kartı arasındaki i2c iletişimini kolaylaştıran fonksiyonları içerir.

Arduino kodunun tamamı, kullanıcının rahatlığı için aşağıda verilmiştir:

#Dahil etmek

// HTS221 I2C adresi 0x5F

#define Addr 0x5F

geçersiz kurulum()

{

// I2C iletişimini MASTER olarak başlat

Wire.begin();

// Seri iletişimi başlat, baud hızını ayarla = 9600

Seri.başla(9600);

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Ortalama konfigürasyon kaydı seç

Wire.write(0x10);

// Sıcaklık ortalama örnekleri = 256, Nem ortalama örnekleri = 512

Wire.write(0x1B);

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Kontrol kaydı1'i seç

Wire.write(0x20);

// Güç AÇIK, Sürekli güncelleme, Veri çıkış hızı = 1 Hz

Wire.write(0x85);

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

gecikme(300);

}

boşluk döngüsü()

{

imzasız int veri[2];

imzasız int val[4];

unsigned int H0, H1, H2, H3, T0, T1, T2, T3, ham;

// Nem kalibrasyon değerleri

for(int i = 0; i < 2; i++)

{

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write((48 + i));

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

data = Wire.read();

}

}

// Nem verilerini dönüştür

H0 = veri[0] / 2;

H1 = veri[1] / 2;

for(int i = 0; i < 2; i++)

{

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write((54 + i));

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

data = Wire.read();

}

}

// Nem verilerini dönüştür

H2 = (veri[1] * 256.0) + veri[0];

for(int i = 0; i < 2; i++)

{

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write((58 + i));

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

data = Wire.read();

}

}

// Nem verilerini dönüştür

H3 = (veri[1] * 256.0) + veri[0];

// Sıcaklık kalibrasyon değerleri

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write(0x32);

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

T0 = Tel.read();

}

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write(0x33);

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

T1 = Tel.read();

}

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write(0x35);

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

ham = Wire.read();

}

ham = ham & 0x0F;

// Sıcaklık kalibrasyon değerlerini 10 bit'e çevir

T0 = ((ham & 0x03) * 256) + T0;

T1 = ((ham & 0x0C) * 64) + T1;

for(int i = 0; i < 2; i++)

{

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write((60 + i));

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

data = Wire.read();

}

}

// Verileri dönüştür

T2 = (veri[1] * 256.0) + veri[0];

for(int i = 0; i < 2; i++)

{

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write((62 + i));

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 1 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 1);

// 1 bayt veri oku

if(Wire.available() == 1)

{

data = Wire.read();

}

}

// Verileri dönüştür

T3 = (veri[1] * 256.0) + veri[0];

// I2C İletimini Başlat

Wire.beginTransmission(Adr);

// Veri kaydı gönder

Wire.write(0x28 | 0x80);

// I2C İletimini Durdur

Wire.endTransmission();

// 4 bayt veri iste

Wire.requestFrom(Adr, 4);

// 4 bayt veri oku

// nem msb, nem lsb, temp msb, temp lsb

if(Wire.available() == 4)

{

val[0] = Tel.read();

val[1] = Tel.read();

val[2] = Wire.read();

val[3] = Wire.read();

}

// Verileri dönüştür

float nem = (val[1] * 256.0) + val[0];

nem = ((1.0 * H1) - (1.0 * H0)) * (1.0 * nem - 1.0 * H2) / (1.0 * H3 - 1.0 * H2) + (1.0 * H0);

int sıcaklık = (değer[3] * 256) + değer[2];

float cTemp = (((T1 - T0) / 8.0) * (sıcaklık - T2)) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0);

float fTemp = (cTemp * 1.8) + 32;

// Verileri seri monitöre çıkar

Serial.print("Bağıl nem: ");

Seri.print(nem);

Serial.println(" %RH");

Serial.print("Sıcaklık Santigrat Olarak: ");

Seri.print(cTemp); Serial.println("C");

Serial.print("Sıcaklık Fahrenhayt Olarak: ");

Seri.print(fTemp);

Serial.println("F");

gecikme(500);

}

Tel kitaplığında Wire.write() ve Wire.read() komutları yazmak ve sensör çıkışını okumak için kullanılır.

Serial.print() ve Serial.println(), sensörün çıktısını Arduino IDE'nin seri monitöründe görüntülemek için kullanılır.

Sensörün çıkışı yukarıdaki resimde gösterilmektedir.

Adım 4: Uygulamalar:

HTS221, hava nemlendiriciler ve buzdolapları vb. gibi çeşitli tüketici ürünlerinde kullanılabilir. Bu sensör ayrıca Akıllı ev otomasyonu, Endüstriyel otomasyon, solunum ekipmanları, varlık ve mal takibi dahil olmak üzere daha geniş bir alanda uygulamasını bulur.