Đo nhiệt độ bằng STS21 và Raspberry Pi: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số STS21 mang lại hiệu suất vượt trội và tiết kiệm không gian. Nó cung cấp các tín hiệu đã được hiệu chuẩn, tuyến tính hóa ở định dạng kỹ thuật số, I2C. Việc chế tạo cảm biến này dựa trên công nghệ CMOSens, thuộc tính của hiệu suất và độ tin cậy vượt trội của STS21. Độ phân giải của STS21 có thể được thay đổi bằng lệnh, có thể phát hiện pin yếu và tổng kiểm tra giúp cải thiện độ tin cậy của giao tiếp.

Trong hướng dẫn này, trình diễn giao diện của mô-đun cảm biến STS21 với raspberry pi và lập trình của nó bằng ngôn ngữ python cũng đã được minh họa. Để đọc các giá trị nhiệt độ, chúng tôi đã sử dụng raspberry pi 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. STS21

2. Raspberry pi

3. Cáp I2C

4. I2C Shield cho raspberry pi

5. Cáp Ethernet

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 pi raspberry. 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:

STS21 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 đo nhiệt độ:

Lợi thế của việc sử dụng raspberry pi là cung cấp cho bạn sự linh hoạt của ngôn ngữ lập trình mà bạn muốn lập trình bo mạch để giao diện cảm biến với nó. Khai thác lợi thế này của bảng này, chúng tôi đang trình diễn ở đây lập trình của nó trong python. Python là một trong những ngôn ngữ lập trình đơn giản nhất với cú pháp đơn giản nhất. Bạn có thể tải xuống mã python cho STS21 từ cộng đồng github của chúng tôi là Cộng đồng cửa hàng DCUBE.

Cũng như để người dùng dễ dàng sử dụng, chúng tôi cũng giải thích mã ở đây:

Là bước đầu tiên của quá trình viết mã, bạn cần tải xuống thư viện SMBus trong trường hợp là python, vì thư viện này hỗ trợ các chức năng được sử dụng trong mã. Vì vậy, để tải thư viện, bạn có thể truy cập liên kết sau:

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

Bạn cũng có thể sao chép mã làm việc từ đây:

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

# Nhận busbus I2C = smbus. SMBus (1)

Địa chỉ # STS21, 0x4A (74)

# Chọn lệnh

# 0xF3 (243) Đo nhiệt độ ở chế độ KHÔNG GIỮ

bus.write_byte (0x4A, 0xF3)

time.sleep (0,5)

Địa chỉ # STS21, 0x4A (74)

# Đọc lại dữ liệu, 2 byte, MSB trước

data0 = bus.read_byte (0x4A)

data1 = bus.read_byte (0x4A)

# Chuyển đổi dữ liệu

temp = (data0 * 256 + data1) & 0xFFFC

cTemp = -46,85 + (175,72 * nhiệt độ / 65536,0)

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Xuất dữ liệu ra màn hình

in "Nhiệt độ tính bằng độ C là:%.2f C"% cTemp

in "Nhiệt độ tính bằng F là:%.2f F"% fTemp

Mã được thực thi bằng lệnh sau:

$> python STS21.py gt; python STS21.py

Đầu ra của cảm biến được hiển thị trong hình trên để người dùng tham khảo.

Bước 4: Ứng dụng:

Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số STS21 có thể được sử dụng trong các hệ thống yêu cầu giám sát nhiệt độ chính xác cao. Nó có thể được kết hợp trong các thiết bị máy tính, thiết bị y tế và hệ thống điều khiển công nghiệp khác nhau với yêu cầu cần thiết là đo nhiệt độ với độ chính xác thành thạo.