اندازه گیری دما و رطوبت با استفاده از HDC1000 و Raspberry Pi: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

HDC1000 یک سنسور رطوبت دیجیتال با سنسور دمای یکپارچه است که دقت اندازه گیری عالی را در توان بسیار کم ارائه می دهد. این دستگاه رطوبت را بر اساس سنسور خازنی جدید اندازه گیری می کند. سنسورهای رطوبت و دما کارخانه ای کالیبره شده اند. در محدوده دمای کامل -40 تا 125 درجه سانتی گراد عملکردی دارد.

در این آموزش ، رابط ماژول سنسور HDC1000 با تمشک pi نشان داده شده است و برنامه نویسی آن با استفاده از زبان پایتون نیز نشان داده شده است. برای خواندن مقادیر دما و رطوبت ، ما از تمشک pi با آداپتور I2C استفاده کرده ایم. این آداپتور I2C اتصال به ماژول سنسور را آسان و قابل اعتماد می کند.

مرحله 1: سخت افزار مورد نیاز:

مواد مورد نیاز برای تحقق هدف ما شامل اجزای سخت افزاری زیر است:

1. HDC1000

2. تمشک پای

3. کابل I2C

4. I2C Shield برای تمشک pi

5. کابل اترنت

مرحله 2: اتصال سخت افزاری:

بخش اتصال سخت افزاری اساساً اتصالات سیم کشی مورد نیاز بین سنسور و تمشک pi را توضیح می دهد. اطمینان از اتصالات صحیح ضروری ترین ضرورت در هنگام کار بر روی هر سیستم برای خروجی مورد نظر است. بنابراین ، اتصالات مورد نیاز به شرح زیر است:

HDC1000 از طریق I2C کار می کند. در اینجا مثال نمودار سیم کشی است که نحوه اتصال هر رابط سنسور را نشان می دهد.

خارج از جعبه ، برد برای یک رابط I2C پیکربندی شده است ، بنابراین توصیه می کنیم در غیر این صورت آگنوستیک از این اتصال استفاده کنید.

تنها چیزی که نیاز دارید چهار سیم است! فقط چهار اتصال نیاز به پین های Vcc ، Gnd ، SCL و SDA دارد و این اتصالات با کمک کابل I2C متصل می شوند.

این اتصالات در تصاویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 3: کد اندازه گیری دما و رطوبت:

مزیت استفاده از تمشک pi این است که انعطاف پذیری زبان برنامه نویسی را که می خواهید در آن برنامه نویسی کنید تا سنسور با آن ارتباط برقرار کند فراهم می کند. با استفاده از مزیت این برد ، ما در اینجا برنامه نویسی در پایتون را نشان می دهیم. کد پایتون برای HDC1000 را می توانید از انجمن GitHub که فروشگاه Dcube است بارگیری کنید.

و همچنین برای سهولت کاربران ، ما در اینجا کد را نیز توضیح می دهیم:

به عنوان اولین مرحله کدگذاری ، باید کتابخانه SMBus را در صورت پایتون بارگیری کنید ، زیرا این کتابخانه از توابع مورد استفاده در کد پشتیبانی می کند. بنابراین ، برای بارگیری کتابخانه می توانید از لینک زیر دیدن کنید:

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

همچنین می توانید کد پایتون کارکرد این سنسور را از اینجا کپی کنید:

smbus وارد کنید

زمان واردات

# اتوبوس I2C بگیرید

bus = smbus. SMBus (1)

آدرس # HDC1000 ، 0x40 (64)

# ثبت پیکربندی را انتخاب کنید ، 0x02 (02)

# 0x30 (48) دما ، رطوبت فعال ، Resolultion = 14 بیت ، بخاری روشن

bus.write_byte_data (0x40 ، 0x02 ، 0x30)

آدرس # HDC1000 ، 0x40 (64)

# ارسال فرمان اندازه گیری دما ، 0x00 (00)

bus.write_byte (0x40 ، 0x00)

زمان خواب (0.5)

آدرس # HDC1000 ، 0x40 (64)

# اطلاعات را دوباره بخوانید ، 2 بایت

# دمای MSB ، دمای LSB

data0 = bus.read_byte (0x40)

data1 = bus.read_byte (0x40)

# تبدیل داده ها

temp = (data0 * 256) + data1

cTemp = (temp / 65536.0) * 165.0 - 40

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

آدرس # HDC1000 ، 0x40 (64)

# ارسال فرمان اندازه گیری رطوبت ، 0x01 (01)

bus.write_byte (0x40 ، 0x01)

زمان خواب (0.5)

آدرس # HDC1000 ، 0x40 (64)

# اطلاعات را دوباره بخوانید ، 2 بایت

# رطوبت MSB ، رطوبت LSB

data0 = bus.read_byte (0x40)

data1 = bus.read_byte (0x40)

# تبدیل داده ها

رطوبت = (data0 * 256) + data1

رطوبت = (رطوبت / 65536.0) * 100.0

# خروجی داده ها به صفحه

چاپ "رطوبت نسبی:٪.2f ٪٪"٪ رطوبت

print "Temperature in Celsius:٪.2f C"٪ cTemp

print "دما در فارنهایت:٪.2f F"٪ fTemp

بخشی از کد ذکر شده در زیر شامل کتابخانه های مورد نیاز برای اجرای صحیح کدهای پایتون است.

smbus وارد کنید

زمان واردات

کد را می توان با تایپ کردن دستور زیر در خط فرمان اجرا کرد.

$> python HDC1000.py gt؛ python HDC1000.py

خروجی سنسور نیز در تصویر بالا برای ارجاع کاربر نشان داده شده است.

مرحله 4: برنامه های کاربردی:

HDC1000 را می توان در گرمایش ، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) ، ترموستات های هوشمند و مانیتورهای اتاق استفاده کرد. این سنسور همچنین کاربردهای خود را در چاپگرها ، مترهای دستی ، دستگاه های پزشکی ، حمل بار و همچنین مه شکن شیشه جلو اتومبیل پیدا می کند.