Мониторинг температуры и влажности с использованием SHT25 и Raspberry Pi: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Недавно мы работали над различными проектами, которые требовали мониторинга температуры и влажности, и затем мы поняли, что эти два параметра на самом деле играют ключевую роль в оценке эффективности работы системы. Как на промышленном уровне, так и в индивидуальных системах оптимальный температурный уровень является необходимым условием для адекватной работы системы.

По этой причине в этом уроке мы собираемся объяснить работу датчика влажности и температуры SHT25 с использованием Raspberry Pi. В этом конкретном руководстве его работа демонстрируется с использованием кода Java.

Для этого вам понадобится следующее оборудование:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Кабель I2C

4. Экран I2C для Raspberry Pi

Шаг 1: Обзор SHT25:

Прежде всего, давайте начнем с базового понимания датчика и протокола, по которому он работает.

Датчик влажности и температуры SHT25 I2C ± 1,8% относительной влажности ± 0,2 ° C Мини-модуль I2C. Этот высокоточный датчик влажности и температуры стал отраслевым стандартом с точки зрения форм-фактора и интеллекта, обеспечивая откалиброванные, линеаризованные сигналы датчиков в цифровом формате I2C. Этот датчик, интегрированный со специализированной аналоговой и цифровой схемой, является одним из самых эффективных устройств для измерения температуры и влажности.

Протокол связи, по которому работает датчик, - I2C. I2C означает межинтегральную схему. Это протокол связи, в котором связь осуществляется через линии SDA (последовательные данные) и SCL (последовательные часы). Это позволяет одновременно подключать несколько устройств. Это один из самых простых и эффективных протоколов связи.

Шаг 2: Что вам нужно…

Материалы, которые нам нужны для достижения нашей цели, включают следующие компоненты оборудования:

1. Датчик влажности и температуры ШТ25

2. Малиновый пи

3. Кабель I2C

4. I2C Shield для Raspberry Pi

5. Кабель Ethernet.

Шаг 3: Подключение оборудования:

В разделе «Подключение оборудования» в основном объясняются проводные соединения, необходимые между датчиком и Raspberry Pi. Обеспечение правильных соединений является основной необходимостью при работе с любой системой для достижения желаемого результата. Итак, необходимые подключения следующие:

• SHT25 будет работать по I2C. Вот пример схемы подключения, демонстрирующий, как подключить каждый интерфейс датчика.
• Изначально плата настроена для интерфейса I2C, поэтому мы рекомендуем использовать это подключение, если вы не сторонник этого. Все, что вам нужно, это четыре провода!
• Требуются только четыре соединения, выводы Vcc, Gnd, SCL и SDA, которые подключаются с помощью кабеля I2C.

Эти соединения показаны на рисунках выше.

Шаг 4: Мониторинг температуры и влажности Java-код:

Преимущество использования raspberry pi заключается в том, что он обеспечивает гибкость языка программирования, на котором вы хотите запрограммировать плату, чтобы связать с ней датчик. Используя это преимущество этой платы, мы демонстрируем ее программирование на Java. Код Java для SHT25 можно загрузить в нашем сообществе github, которое называется Dcube Store.

Помимо удобства пользователей, мы также объясняем код здесь:

В качестве первого шага кодирования вам необходимо загрузить библиотеку pi4j в случае java, потому что эта библиотека поддерживает функции, используемые в коде. Итак, чтобы скачать библиотеку, вы можете перейти по следующей ссылке:

pi4j.com/install.html

Вы также можете скопировать рабочий java-код для этого датчика отсюда:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException; открытый класс SHT25 {public static void main (String args ) выдает исключение {// Создание шины I2C. I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Получение устройства I2C, адрес I2C SHT25 - 0x40 (64) I2CDevice device = Bus.getDevice (0x40); // Отправляем команду измерения температуры, ведущее устройство NO HOLD.write ((byte) 0xF3); Thread.sleep (500); // Считываем 2 байта данных // temp msb, temp lsb byte data = new byte [2]; device.read (данные, 0, 2); // Преобразование данных double cTemp = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; двойной fTemp = (cTemp * 1.8) + 32; // Отправляем команду измерения влажности, ведущее устройство NO HOLD.write ((byte) 0xF5); Thread.sleep (500); // Считываем 2 байта данных // влажность msb, влажность lsb device.read (data, 0, 2); // Преобразование данных в двойную влажность = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Вывод данных на экран System.out.printf ("Относительная влажность:%.2f %% RH% n", влажность); System.out.printf ("Температура в градусах Цельсия:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("Температура в Фаренгейте:%.2f F% n", fTemp); }}

Вывод кода также показан на картинке выше.

Библиотека, которая упрощает связь i2c между датчиком и платой, называется pi4j, ее различные пакеты I2CBus, I2CDevice и I2CFactory помогают установить соединение.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

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

Эта часть кода заставляет датчик работать для измерения температуры и влажности, записывая соответствующие команды с помощью функции write (), а затем данные считываются с помощью функции read ().

device.write ((байт) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Считываем 2 байта данных

// temp msb, temp lsb

byte data = новый байт [2];

device.read (данные, 0, 2);

// Отправляем команду измерения влажности, мастер NO HOLD

device.write ((байт) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Считываем 2 байта данных

// влажность msb, влажность lsb

device.read (данные, 0, 2);

Шаг 5: Приложения:

Датчик температуры и относительной влажности SHT25 имеет различные промышленные применения, такие как мониторинг температуры, тепловая защита периферийных устройств компьютера. Мы также использовали этот датчик в приложениях для метеостанций, а также в системах мониторинга теплиц.