ტემპერატურისა და ტენიანობის მონიტორინგი SHT25 და ჟოლოს Pi გამოყენებით: 5 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

ჩვენ ახლახანს ვიმუშავეთ სხვადასხვა პროექტებზე, რომლებიც საჭიროებდნენ ტემპერატურისა და ტენიანობის მონიტორინგს და შემდეგ მივხვდით, რომ ეს ორი პარამეტრი ფაქტობრივად გადამწყვეტ როლს ასრულებს სისტემის მუშაობის ეფექტურობის შეფასებაში. როგორც ინდუსტრიულ დონეზე, ასევე პერსონალურ სისტემებში, ტემპერატურის ოპტიმალური დონე არის სისტემის ადექვატური მუშაობის საწინდარი.

ეს არის მიზეზი, ამ სახელმძღვანელოში ჩვენ ვაპირებთ ავხსნათ SHT25 ტენიანობის და ტემპერატურის სენსორის მუშაობა ჟოლოს პი გამოყენებით. ამ კონკრეტულ სახელმძღვანელოში მისი მუშაობის დემონსტრირება ხდება java კოდის გამოყენებით.

აპარატურა, რომელიც დაგჭირდებათ ამ მიზნით, არის:

1. SHT25

2. ჟოლო პი

3. I2C კაბელი

4. I2C ფარი ჟოლოს პი

ნაბიჯი 1: SHT25 მიმოხილვა:

უპირველეს ყოვლისა, დავიწყოთ სენსორისა და პროტოკოლის ძირითადი გაგებით, რომელზეც ის მუშაობს.

SHT25 I2C ტენიანობის და ტემპერატურის სენსორი ± 1.8%RH ± 0.2 ° C I2C მინი მოდული. მაღალი სიზუსტის ტენიანობის და ტემპერატურის სენსორი გახდა ინდუსტრიის სტანდარტი ფორმის ფაქტორითა და ინტელექტის თვალსაზრისით, რომელიც უზრუნველყოფს კალიბრირებულ, ხაზოვანი სენსორული სიგნალების ციფრულ, I2C ფორმატში. ინტეგრირებული სპეციალიზებული ანალოგური და ციფრული წრედით, ეს სენსორი არის ერთ -ერთი ყველაზე ეფექტური მოწყობილობა ტემპერატურისა და ტენიანობის გასაზომად.

საკომუნიკაციო ოქმი, რომელზეც მუშაობს სენსორი არის I2C. I2C ნიშნავს ინტეგრირებულ წრეს. ეს არის საკომუნიკაციო პროტოკოლი, რომელშიც კომუნიკაცია ხდება SDA (სერიული მონაცემები) და SCL (სერიული საათი) ხაზებით. ეს საშუალებას გაძლევთ დააკავშიროთ რამდენიმე მოწყობილობა ერთდროულად. ეს არის ერთ -ერთი ყველაზე მარტივი და ეფექტური საკომუნიკაციო პროტოკოლი.

ნაბიჯი 2: რაც გჭირდებათ …

მასალები, რომლებიც ჩვენ გვჭირდება ჩვენი მიზნის მისაღწევად, მოიცავს შემდეგ ტექნიკურ კომპონენტებს:

1. SHT25 ტენიანობისა და ტემპერატურის სენსორი

2. ჟოლო პი

3. I2C კაბელი

4. I2C ფარი ჟოლოს პიისთვის

5. Ethernet კაბელი

ნაბიჯი 3: აპარატურის დაკავშირება:

აპარატურის დაკავშირების განყოფილება ძირითადად განმარტავს გაყვანილობის კავშირებს სენსორსა და ჟოლოს პი შორის. სწორი კავშირების უზრუნველყოფა არის ძირითადი აუცილებლობა ნებისმიერ სისტემაზე მუშაობისას სასურველი გამომუშავებისთვის. ამრიგად, საჭირო კავშირები შემდეგია:

• SHT25 იმუშავებს I2C– ზე. აქ არის გაყვანილობის დიაგრამა, რომელიც აჩვენებს, თუ როგორ უნდა დააკავშიროთ სენსორის თითოეული ინტერფეისი.
• ყუთის გარეშე, დაფა კონფიგურირებულია I2C ინტერფეისისთვის, ამიტომ ჩვენ გირჩევთ გამოიყენოთ ეს კავშირი, თუ სხვაგვარად ხართ აგნოსტიკოსი. ყველაფერი რაც თქვენ გჭირდებათ არის ოთხი მავთული!
• მხოლოდ ოთხი კავშირია საჭირო Vcc, Gnd, SCL და SDA ქინძისთავები და ეს დაკავშირებულია I2C კაბელის დახმარებით.

ეს კავშირები ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათებში.

ნაბიჯი 4: ტემპერატურისა და ტენიანობის მონიტორინგის Java კოდი:

ჟოლოს pi გამოყენების უპირატესობა ის არის, რომ თქვენ გაძლევთ პროგრამირების ენის მოქნილობას, რომლითაც გსურთ დაფის დაპროგრამება სენსორის მასთან ინტერფეისის მიზნით. ამ დაფის ამ უპირატესობის გამოყენებით, ჩვენ ვაჩვენებთ მის პროგრამირებას ჯავაში. SHT25– ის Java კოდი შეიძლება გადმოწერილი იყოს ჩვენი github საზოგადოებიდან, რომელიც არის Dcube Store.

ისევე როგორც მომხმარებლების სიმარტივისთვის, ჩვენ აქ განვმარტავთ კოდს:

როგორც კოდირების პირველი ნაბიჯი თქვენ უნდა გადმოწეროთ pi4j ბიბლიოთეკა java- ს შემთხვევაში, რადგან ეს ბიბლიოთეკა მხარს უჭერს კოდში გამოყენებულ ფუნქციებს. ასე რომ, ბიბლიოთეკის გადმოსაწერად შეგიძლიათ ეწვიოთ შემდეგ ბმულს:

pi4j.com/install.html

თქვენ შეგიძლიათ დააკოპიროთ ამ სენსორის სამუშაო java კოდი აქედან:

იმპორტი com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

იმპორტი com.pi4j.io.i2c. I2CD მოწყობილობა; იმპორტი com.pi4j.io.i2c. I2C ქარხანა; იმპორტი java.io. IOException; საჯარო კლასი SHT25 {public static void main (სიმებიანი არგები ) ისვრის გამონაკლისს {// I2C ავტობუსის შექმნა I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // მიიღეთ I2C მოწყობილობა, SHT25 I2C მისამართი არის 0x40 (64) I2CD მოწყობილობის მოწყობილობა = Bus.getDevice (0x40); // ტემპერატურის გაზომვის ბრძანების გაგზავნა, NO HOLD სამაგისტრო მოწყობილობა. დაწერეთ ((ბაიტი) 0xF3); თემა. ძილი (500); // წაიკითხეთ მონაცემების 2 ბაიტი // temp msb, temp lsb ბაიტი მონაცემები = ახალი ბაიტი [2]; მოწყობილობა. წაკითხვა (მონაცემები, 0, 2); // მონაცემების ორმაგი კონვერტაცია cTemp = (((((მონაცემები [0] & 0xFF) * 256) + (მონაცემები [1] & 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; ორმაგი fTemp = (cTemp * 1.8) + 32; // ტენიანობის გაზომვის ბრძანების გაგზავნა, NO HOLD სამაგისტრო მოწყობილობა. დაწერეთ ((ბაიტი) 0xF5); თემა. ძილი (500); // 2 ბაიტი მონაცემების წაკითხვა // ტენიანობა msb, ტენიანობა lsb მოწყობილობა. წაკითხვა (მონაცემები, 0, 2); // მონაცემების ორმაგი ტენიანობა = (((((მონაცემები [0] & 0xFF) * 256) + (მონაცემები [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // მონაცემების გამოტანა System.out.printf ეკრანზე ("ფარდობითი ტენიანობა: %.2f %% RH %n", ტენიანობა); System.out.printf ("ტემპერატურა ცელსიუსში: %.2f C %n", cTemp); System.out.printf ("ტემპერატურა ფარენჰეიტში: %.2f F %n", fTemp); }}

კოდის გამომავალი ასევე ნაჩვენებია ზემოთ მოცემულ სურათზე.

ბიბლიოთეკა, რომელიც ხელს უწყობს სენსორსა და დაფას შორის i2c კომუნიკაციას, არის pi4j, მისი სხვადასხვა პაკეტი I2CBus, I2CDevice და I2CFactory ხელს უწყობს კავშირის დამყარებას.

იმპორტი com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

იმპორტი com.pi4j.io.i2c. I2CD მოწყობილობა; იმპორტი com.pi4j.io.i2c. I2C ქარხანა; იმპორტი java.io. IOException;

კოდის ეს ნაწილი აიძულებს სენსორს იმუშაოს ტემპერატურის გაზომვისა და ტენიანობის გაზომვისთვის, შესაბამისი ბრძანებების ჩაწერით ჩაწერის () ფუნქციის გამოყენებით და შემდეგ მონაცემები იკითხება წაკითხვის () ფუნქციის გამოყენებით.

მოწყობილობა. დაწერეთ ((ბაიტი) 0xF3);

თემა. ძილი (500);

// წაიკითხეთ 2 ბაიტი მონაცემები

// temp msb, temp lsb

ბაიტი მონაცემები = ახალი ბაიტი [2];

მოწყობილობა. წაკითხვა (მონაცემები, 0, 2);

// ტენიანობის გაზომვის ბრძანების გაგზავნა, NO HOLD სამაგისტრო

მოწყობილობა. დაწერეთ ((ბაიტი) 0xF5);

თემა. ძილი (500);

// წაიკითხეთ 2 ბაიტი მონაცემები

// ტენიანობა msb, ტენიანობა lsb

მოწყობილობა. წაკითხვა (მონაცემები, 0, 2);

ნაბიჯი 5: პროგრამები:

ტემპერატურისა და ფარდობითი ტენიანობის სენსორს აქვს სხვადასხვა სამრეწველო პროგრამა, როგორიცაა ტემპერატურის მონიტორინგი, კომპიუტერული პერიფერიული თერმული დაცვა. ჩვენ ასევე გამოვიყენეთ ეს სენსორი ამინდის სადგურების პროგრამებში, ასევე სათბურის მონიტორინგის სისტემაში.