Pemantauan Suhu dan Kelembapan Menggunakan SHT25 dan Raspberry Pi: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Kami baru-baru ini mengusahakan pelbagai projek yang memerlukan pemantauan suhu dan kelembapan dan kemudian kami menyedari bahawa kedua-dua parameter ini sebenarnya memainkan peranan penting dalam membuat anggaran kecekapan kerja sistem. Baik di peringkat industri dan sistem peribadi, tahap suhu optimum adalah syarat untuk prestasi sistem yang mencukupi.

Inilah sebabnya, dalam tutorial ini kita akan menerangkan cara kerja sensor kelembapan dan suhu SHT25 menggunakan raspberry pi. Dalam tutorial ini, kerjanya ditunjukkan dengan menggunakan kod java.

Perkakasan yang anda perlukan untuk tujuan ini adalah:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Kabel I2C

4. Perisai I2C untuk raspberry pi

Langkah 1: Gambaran Keseluruhan SHT25:

Pertama sekali mari kita mulakan dengan pemahaman asas mengenai sensor dan protokol yang berfungsi.

Sensor Kelembapan dan Suhu SHT25 I2C ± 1.8% RH ± 0.2 ° C Modul Mini I2C. Sensor kelembapan dan suhu dengan ketepatan tinggi telah menjadi standard industri dari segi faktor bentuk dan kecerdasan, memberikan isyarat sensor yang dikalibrasi dan linear dalam format I2C digital. Bersepadu dengan rangkaian analog dan digital khusus sensor ini adalah salah satu alat yang paling cekap untuk mengukur suhu dan kelembapan.

Protokol komunikasi di mana sensor berfungsi adalah I2C. I2C bermaksud litar antara bersepadu. Ini adalah protokol komunikasi di mana komunikasi berlaku melalui talian SDA (data bersiri) dan SCL (jam bersiri). Ia membolehkan menyambungkan pelbagai peranti pada masa yang sama. Ini adalah salah satu protokol komunikasi yang paling mudah dan berkesan.

Langkah 2: Apa yang Anda Perlu….

Bahan yang kami perlukan untuk mencapai tujuan kami merangkumi komponen perkakasan berikut:

1. Sensor kelembapan dan suhu SHT25

2. Raspberry pi

3. Kabel I2C

4. Perisai I2C untuk Raspberry Pi

5. Kabel Ethernet

Langkah 3: Penyambungan Perkakasan:

Bahagian penyambungan perkakasan pada dasarnya menerangkan sambungan pendawaian yang diperlukan antara sensor dan raspberry pi. Memastikan sambungan yang betul adalah keperluan asas semasa mengerjakan sistem apa pun untuk output yang diinginkan. Jadi, sambungan yang diperlukan adalah seperti berikut:

• SHT25 akan berfungsi di atas I2C. Berikut adalah contoh rajah pendawaian, yang menunjukkan cara memasang setiap antara muka sensor.
• Di luar kotak, papan dikonfigurasikan untuk antara muka I2C, oleh itu kami mengesyorkan menggunakan penyambungan ini jika anda tidak agnostik. Yang anda perlukan hanyalah empat wayar!
• Hanya diperlukan empat sambungan pin Vcc, Gnd, SCL dan SDA dan ini disambungkan dengan bantuan kabel I2C.

Sambungan ini ditunjukkan dalam gambar di atas.

Langkah 4: Pemantauan Suhu dan Kelembapan Kod Java:

Kelebihan menggunakan raspberry pi adalah, yang memberi anda fleksibiliti bahasa pengaturcaraan di mana anda ingin memprogram papan untuk menghubungkan antara sensor dengannya. Dengan memanfaatkan kelebihan papan ini, kami menunjukkan di sini pengaturcaraannya di Java. Kod Java untuk SHT25 boleh dimuat turun dari komuniti github kami iaitu Dcube Store.

Serta untuk kemudahan pengguna, kami menerangkan kodnya di sini juga:

Sebagai langkah pertama pengekodan, anda perlu memuat turun pustaka pi4j sekiranya terdapat java, kerana perpustakaan ini menyokong fungsi yang digunakan dalam kod. Oleh itu, untuk memuat turun perpustakaan anda boleh melayari pautan berikut:

pi4j.com/install.html

Anda boleh menyalin kod java yang berfungsi untuk sensor ini dari sini juga:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException; kelas awam SHT25 {public static void main (String args ) membuang Pengecualian {// Buat bas I2C I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Dapatkan peranti I2C, alamat SHT25 I2C adalah 0x40 (64) Peranti I2CDevice = Bus.getDevice (0x40); // Hantar arahan pengukuran temprature, NO master HOLD device.write ((byte) 0xF3); Thread.sleep (500); // Baca 2 bait data // temp msb, temp lsb byte data = bait baru [2]; device.read (data, 0, 2); // Tukar data berganda cTemp = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; double fTemp = (cTemp * 1.8) + 32; // Hantar arahan pengukuran kelembapan, NO master HOLD device.write ((byte) 0xF5); Thread.sleep (500); // Baca 2 bait data // kelembapan msb, kelembapan lsb device.read (data, 0, 2); // Tukar kelembapan berganda data = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Keluarkan data ke skrin System.out.printf ("Kelembapan Relatif:%.2f %% RH% n", kelembapan); System.out.printf ("Suhu dalam Celsius:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("Suhu dalam Farhenheit:%.2f F% n", fTemp); }}

Keluaran kod juga ditunjukkan dalam gambar di atas.

Perpustakaan yang memudahkan komunikasi i2c antara sensor dan papan adalah pi4j, pelbagai paket I2CBus, I2CDevice dan I2CFactory membantu mewujudkan sambungan.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Bahagian kod ini menjadikan sensor beroperasi untuk pengukuran suhu dan pengukuran kelembapan dengan menulis perintah masing-masing menggunakan fungsi tulis () dan kemudian data dibaca menggunakan fungsi baca ().

device.write ((byte) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Baca 2 bait data

// temp msb, temp lsb

bait data = bait baru [2];

device.read (data, 0, 2);

// Kirim arahan pengukuran kelembapan, TIADA induk HOLD

device.write ((byte) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Baca 2 bait data

// kelembapan msb, kelembapan lsb

device.read (data, 0, 2);

Langkah 5: Aplikasi:

Sensor suhu dan kelembapan relatif SHT25 mempunyai pelbagai aplikasi industri seperti pemantauan suhu, perlindungan terma periferal komputer. Kami juga menggunakan sensor ini ke aplikasi stesen cuaca dan juga sistem pemantauan rumah hijau.