Мониторинг на температура и влажност с помощта на SHT25 и Raspberry Pi: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Наскоро работихме по различни проекти, които изискват мониторинг на температурата и влажността и след това осъзнахме, че тези два параметъра всъщност играят ключова роля за оценката на работната ефективност на системата. Както на промишлено ниво, така и на персонални системи оптималното ниво на температурата е необходимото за адекватната работа на системата.

Това е причината, в този урок ще обясним работата на сензора за влажност и температура SHT25, използвайки малинов пи. В този конкретен урок работата му се демонстрира с помощта на java код.

Хардуерът, който ще ви е необходим за тази цел, е:

1. SHT25

2. Малина Пи

3. I2C кабел

4. I2C щит за малиново пи

Стъпка 1: Преглед на SHT25:

Първо нека започнем с основното разбиране на сензора и протокола, по който той работи.

SHT25 I2C Сензор за влажност и температура ± 1,8%RH ± 0,2 ° C I2C мини модул. Това е високоточен сензор за влажност и температура, който се превърна в индустриален стандарт по отношение на форм-фактора и интелигентността, като осигурява калибрирани, линеаризирани сензорни сигнали в цифров, I2C формат. Интегриран със специализирана аналогова и цифрова схема, този сензор е едно от най -ефективните устройства за измерване на температурата и влажността.

Комуникационният протокол, по който работи сензорът, е I2C. I2C означава междуинтегрална схема. Това е комуникационен протокол, в който комуникацията се осъществява чрез линии SDA (серийни данни) и SCL (сериен часовник). Тя позволява свързване на няколко устройства едновременно. Това е един от най -простите и ефективни комуникационни протоколи.

Стъпка 2: Какво ви трябва …

Материалите, от които се нуждаем за постигане на целта ни, включват следните хардуерни компоненти:

1. Сензор за влажност и температура SHT25

2. Малина пи

3. I2C кабел

4. I2C щит за Raspberry Pi

5. Ethernet кабел

Стъпка 3: Свързване на хардуера:

Разделът за свързване на хардуер основно обяснява необходимите кабелни връзки между сензора и малиновото пи. Осигуряването на правилни връзки е основната необходимост, докато работите върху всяка система за желания изход. И така, необходимите връзки са както следва:

• SHT25 ще работи през I2C. Ето примерната електрическа схема, демонстрираща как да свържете всеки интерфейс на сензора.
• Извън кутията, дъската е конфигурирана за I2C интерфейс, като такава препоръчваме да използвате тази връзка, ако иначе не сте агностици. Всичко, от което се нуждаете, са четири проводника!
• Изискват се само четири връзки Vcc, Gnd, SCL и SDA щифтове и те са свързани с помощта на I2C кабел.

Тези връзки са показани на снимките по -горе.

Стъпка 4: Java код за мониторинг на температурата и влажността:

Предимството на използването на малинов pi е, че ви осигурява гъвкавостта на езика за програмиране, на който искате да програмирате платката, за да свържете интерфейса на сензора с нея. Използвайки това предимство на тази дъска, ние демонстрираме тук нейното програмиране в Java. Java кодът за SHT25 може да бъде изтеглен от нашата github общност, която е Dcube Store.

Освен за улеснение на потребителите, ние обясняваме кода и тук:

Като първа стъпка на кодиране трябва да изтеглите библиотеката pi4j в случай на java, защото тази библиотека поддържа функциите, използвани в кода. Така че, за да изтеглите библиотеката, можете да посетите следната връзка:

pi4j.com/install.html

Можете да копирате работещия java код за този сензор и от тук:

внос com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

внос com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; внос com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; импортиране на java.io. IOException; публичен клас SHT25 {public static void main (String args ) изхвърля Exception {// Създаване на I2C шина I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Вземете I2C устройство, SHT25 I2C адресът е 0x40 (64) I2CDevice устройство = Bus.getDevice (0x40); // Изпращане на команда за измерване на температура, NO HOLD master device.write ((байт) 0xF3); Thread.sleep (500); // Прочетете 2 байта данни // temp msb, temp lsb byte data = нов байт [2]; device.read (данни, 0, 2); // Конвертираме данните двойно cTemp = (((((данни [0] & 0xFF) * 256) + (данни [1] & 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; двоен fTemp = (cTemp * 1.8) + 32; // Изпращане на команда за измерване на влажност, NO HOLD master device.write ((байт) 0xF5); Thread.sleep (500); // Прочетете 2 байта данни // влажност msb, влажност lsb device.read (данни, 0, 2); // Конвертираме данните двойна влажност = (((((данни [0] & 0xFF) * 256) + (данни [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Извежда данни на екрана System.out.printf ("Относителна влажност: %.2f %% RH %n", влажност); System.out.printf ("Температура в Целзий: %.2f C %n", cTemp); System.out.printf ("Температура във Farhenheit: %.2f F %n", fTemp); }}

Изходът на кода също е показан на горната снимка.

Библиотеката, която улеснява i2c комуникацията между сензора и платката, е pi4j, нейните различни пакети I2CBus, I2CDevice и I2CFactory помагат за установяване на връзката.

внос com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

внос com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; внос com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; импортиране на java.io. IOException;

Тази част от кода кара сензора да работи за измерване на температура и влажност чрез изписване на съответните команди с помощта на функцията write () и след това данните се четат с помощта на функцията read ().

device.write ((байт) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Прочетете 2 байта данни

// temp msb, temp lsb

байт данни = нов байт [2];

device.read (данни, 0, 2);

// Изпращане на команда за измерване на влажност, NO HOLD master

device.write ((байт) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Прочетете 2 байта данни

// влажност msb, влажност lsb

device.read (данни, 0, 2);

Стъпка 5: Приложения:

Датчикът за температура и относителна влажност SHT25 има различни индустриални приложения като мониторинг на температурата, периферна термична защита на компютъра. Ние също използваме този сензор в приложенията на метеорологичните станции, както и в системата за наблюдение на оранжерии.