Đo nhiệt độ bằng STS21 và Arduino Nano: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

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, giao diện của mô-đun cảm biến STS21 với arduino nano đã được minh họa. Để đọc các giá trị nhiệt độ, 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. STS21

2. Arduino Nano

3. Cáp I2C

4. Tấm 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:

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:

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 bảng Arduino.

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

#bao gồm

// Địa chỉ I2C của STS21 là 0x4A (74)

#define addr 0x4A

void setup ()

{

// Khởi tạo giao tiếp I2C dưới dạng MASTER

Wire.begin ();

// Bắt đầu giao tiếp nối tiếp, đặt tốc độ truyền = 9600

Serial.begin (9600);

chậm trễ (300);

}

void loop ()

{

dữ liệu int không dấu [2];

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (addr);

// Chọn không giữ chính cái

Wire.write (0xF3);

// Kết thúc truyền I2C

Wire.endTransmission ();

chậm trễ (300);

// Yêu cầu 2 byte dữ liệu

Wire.requestFrom (addr, 2);

// Đọc 2 byte dữ liệu

if (Wire.available () == 2)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

}

// Chuyển đổi dữ liệu

int rawtmp = data [0] * 256 + data [1];

int value = rawtmp & 0xFFFC;

double cTemp = -46,85 + (175,72 * (giá trị / 65536,0));

double fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Xuất dữ liệu ra màn hình nối tiếp

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 (300);

}

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:

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.