Đo nhiệt độ và độ ẩm bằng HDC1000 và Arduino Nano: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

HDC1000 là cảm biến độ ẩm kỹ thuật số với cảm biến nhiệt độ tích hợp cung cấp độ chính xác đo tuyệt vời ở mức công suất rất thấp. Thiết bị đo độ ẩm dựa trên một cảm biến điện dung mới. Các cảm biến độ ẩm và nhiệt độ được hiệu chuẩn tại nhà máy. Nó hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -40 ° C đến + 125 ° C đầy đủ.

Trong hướng dẫn này, giao diện của mô-đun cảm biến HDC1000 với arduino nano đã được minh họa. Để đọc các giá trị nhiệt độ và độ ẩm, chúng tôi đã sử dụng arduino với bộ điều hợp I2c. Bộ điều hợp I2C này giúp kết nối với mô-đun cảm biến dễ dàng và đáng tin cậy hơn.

Bước 1: Yêu cầu phần cứng:

Các tài liệu mà chúng tôi cần để hoàn thành mục tiêu của mình bao gồm các thành phần phần cứng sau:

1. HDC1000

2. Arduino Nano

3. Cáp I2C

4. Lá chắn I2C cho Arduino Nano

Bước 2: Kết nối phần cứng:

Phần kết nối phần cứng về cơ bản giải thích các kết nối dây cần thiết giữa cảm biến và arduino nano. Đảm bảo các kết nối chính xác là điều cần thiết cơ bản trong khi làm việc trên bất kỳ hệ thống nào để có kết quả đầu ra mong muốn. Vì vậy, các kết nối cần thiết như sau:

HDC1000 sẽ hoạt động trên I2C. Đây là sơ đồ đấu dây ví dụ, minh họa cách đấu dây cho từng giao diện của cảm biến.

Ngoài ra, bo mạch được định cấu hình cho giao diện I2C, vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng kết nối này nếu bạn không có kiến thức khác.

Tất cả những gì bạn cần là bốn dây! Chỉ cần bốn kết nối là chân Vcc, Gnd, SCL và SDA và chúng được kết nối với sự trợ giúp của cáp I2C.

Các kết nối này được thể hiện trong các hình trên.

Bước 3: Mã cho phép đo nhiệt độ và độ ẩm:

Hãy bắt đầu với mã arduino ngay bây giờ.

Trong khi sử dụng mô-đun cảm biến với arduino, chúng tôi bao gồm thư viện Wire.h. Thư viện "Wire" chứa các chức năng hỗ trợ giao tiếp i2c giữa cảm biến và bo mạch arduino.

Toàn bộ mã arduino được cung cấp bên dưới để thuận tiện cho người dùng:

#bao gồm

// Địa chỉ I2C HDC1000 là 0x40 (64)

#define Addr 0x40

void setup ()

{

// Khởi tạo giao tiếp I2C dưới dạng MASTER

Wire.begin ();

// Khởi tạo giao tiếp nối tiếp, đặt tốc độ truyền = 9600

Serial.begin (9600);

// Bắt đầu giao tiếp I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Chọn thanh ghi cấu hình

Wire.write (0x02);

// Nhiệt độ, độ ẩm được bật, độ phân giải = 14-bit, bật lò sưởi

Wire.write (0x30);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

chậm trễ (300);

}

void loop ()

{

dữ liệu int không dấu [2];

// Bắt đầu giao tiếp I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Gửi lệnh đo tạm thời

Wire.write (0x00);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

chậm trễ (500);

// Yêu cầu 2 byte dữ liệu

Wire.requestFrom (Addr, 2);

// Đọc 2 byte dữ liệu

// tạm thời msb, tạm thời lsb

if (Wire.available () == 2)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

}

// Chuyển đổi dữ liệu

int temp = (data [0] * 256) + data [1];

float cTemp = (temp / 65536.0) * 165.0 - 40;

float fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Bắt đầu giao tiếp I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Gửi lệnh đo độ ẩm

Wire.write (0x01);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

chậm trễ (500);

// Yêu cầu 2 byte dữ liệu

Wire.requestFrom (Addr, 2);

// Đọc 2 byte dữ liệu

// độ ẩm msb, độ ẩm lsb

if (Wire.available () == 2)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

}

// Chuyển đổi dữ liệu

độ ẩm float = (dữ liệu [0] * 256) + dữ liệu [1];

độ ẩm = (độ ẩm / 65536.0) * 100.0;

// Xuất dữ liệu ra màn hình nối tiếp

Serial.print ("Độ ẩm Tương đối:");

Serial.print (độ ẩm);

Serial.println ("% RH");

Serial.print ("Nhiệt độ tính bằng độ C:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Nhiệt độ tính bằng Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

chậm trễ (500);

}

Trong thư viện dây Wire.write () và Wire.read () được sử dụng để viết các lệnh và đọc đầu ra của cảm biến.

Serial.print () và Serial.println () được sử dụng để hiển thị đầu ra của cảm biến trên màn hình nối tiếp của Arduino IDE.

Đầu ra của cảm biến được hiển thị trong hình trên.

Bước 4: Ứng dụng:

HDC1000 có thể được sử dụng trong hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC), Bộ điều nhiệt thông minh và Màn hình phòng. Cảm biến này cũng được ứng dụng trong Máy in, Máy đo cầm tay, Thiết bị y tế, Vận chuyển hàng hóa cũng như Kính chắn gió Ô tô.