قياس الرطوبة باستخدام HYT939 و Raspberry Pi: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

HYT939 هو مستشعر رطوبة رقمي يعمل على بروتوكول اتصال I2C. الرطوبة هي عامل محوري عندما يتعلق الأمر بالنظم الطبية والمختبرات ، لذلك من أجل تحقيق هذه الأهداف ، حاولنا ربط HYT939 مع التوت باي. في هذا البرنامج التعليمي ، تم توضيح واجهة وحدة المستشعر HYT939 مع raspberry pi كما تم توضيح برمجتها باستخدام لغة Java.

لقراءة قيم الرطوبة ، استخدمنا raspberry pi مع محول I2c هذا المحول I2C يجعل الاتصال بوحدة المستشعر أسهل وأكثر موثوقية.

الخطوة 1: الأجهزة المطلوبة:

الأجهزة المطلوبة لإنجاز المهمة هي كما يلي:

1. HYT939

2. Raspberry Pi

3. كابل I2C

4. I2C Shield لـ Raspberry Pi

5. كابل إيثرنت

-

الخطوة 2: ربط الأجهزة:

يشرح قسم توصيل الأجهزة بشكل أساسي اتصالات الأسلاك المطلوبة بين المستشعر و raspberry pi. يعد التأكد من التوصيلات الصحيحة ضرورة أساسية أثناء العمل على أي نظام للإخراج المطلوب. إذن ، الاتصالات المطلوبة هي كما يلي:

سيعمل HYT939 على I2C. فيما يلي مثال على مخطط الأسلاك ، يوضح كيفية توصيل كل واجهة من أجهزة الاستشعار.

خارج الصندوق ، تم تكوين اللوحة لواجهة I2C ، لذلك نوصي باستخدام هذا التوصيل إذا كنت غير مدرك. كل ما تحتاجه هو أربعة أسلاك!

مطلوب أربعة اتصالات فقط دبابيس Vcc و Gnd و SCL و SDA ويتم توصيلها بمساعدة كابل I2C.

هذه الوصلات موضحة في الصور أعلاه.

الخطوة الثالثة: كود جافا لقياس الرطوبة:

تتمثل ميزة استخدام raspberry pi في أنه يوفر لك مرونة لغة البرمجة التي تريد برمجة اللوحة من أجل واجهة المستشعر معها. بتسخير هذه الميزة في هذا المنتدى ، نعرض هنا برمجته في Java. يمكن تنزيل كود جافا الخاص بـ HYT939 من مجتمع جيثب الخاص بنا وهو Dcube Store.

ولسهولة المستخدمين ، نقوم بشرح الكود هنا أيضًا:

كخطوة أولى في الترميز ، تحتاج إلى تنزيل مكتبة pi4j في حالة java ، لأن هذه المكتبة تدعم الوظائف المستخدمة في الكود. لذلك ، لتنزيل المكتبة يمكنك زيارة الرابط التالي:

pi4j.com/install.html

يمكنك نسخ كود جافا العامل لهذا المستشعر من هنا أيضًا:

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CBus ؛

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CDevice ؛

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CFactory ؛

استيراد java.io. IOException ؛

فئة عامة HYT939

{

يطرح main static void main (String args ) استثناء

{

// إنشاء I2CBus

حافلة I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1) ؛

// احصل على جهاز I2C ، عنوان HYT939 I2C هو 0x28 (40)

جهاز I2CDevice = bus.getDevice (0x28) ؛

// إرسال أمر الوضع العادي

device.write ((بايت) 0x80) ؛

Thread.sleep (500) ؛

// قراءة 4 بايت من البيانات

// الرطوبة msb ، الرطوبة lsb ، temp msb ، temp lsb

بايت بيانات = بايت جديد [4] ؛

قراءة الجهاز (البيانات ، 0 ، 4) ؛

// تحويل البيانات إلى 14 بت

رطوبة مزدوجة = (((البيانات [0] & 0x3F) * 256) + (البيانات [1] & 0xFF)) * (100.0 / 16383.0) ؛

مزدوج cTemp = ((((data [2] & 0xFF) * 256) + (data [3] & 0xFC)) / 4) * (165.0 / 16383.0) - 40 ؛

مزدوج fTemp = (cTemp * 1.8) + 32 ؛

// إخراج البيانات للشاشة

System.out.printf ("الرطوبة النسبية هي:٪.2f ٪٪ RH٪ n" ، الرطوبة) ؛

System.out.printf ("درجة الحرارة بالدرجة المئوية:٪.2f C٪ n"، cTemp)؛

System.out.printf ("درجة الحرارة بالفهرنهايت هي:٪.2f F٪ n"، fTemp)؛

}

}

المكتبة التي تسهل اتصال i2c بين المستشعر واللوحة هي pi4j ، وتساعد حزمها المختلفة I2CBus و I2CDevice و I2CFactory على إنشاء الاتصال.

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CBus ؛ استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CDevice ؛ استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CFactory ؛ استيراد java.io. IOException ؛

يتم استخدام وظائف write () و read () لكتابة بعض الأوامر المحددة إلى المستشعر لجعله يعمل في وضع معين وقراءة إخراج المستشعر على التوالي. يوضح الجزء التالي من الكود استخدام هذه الوظائف.

// إرسال الأمر في الوضع العادي device.write ((بايت) 0x80) ؛ Thread.sleep (500) ؛ // قراءة 4 بايت من البيانات // الرطوبة msb ، الرطوبة lsb ، temp msb ، temp lsb byte البيانات = بايت جديد [4] ؛ قراءة الجهاز (البيانات ، 0 ، 4) ؛

يظهر خرج المستشعر أيضًا في الصورة أعلاه.

الخطوة 4: التطبيقات:

يتم استخدام HYT939 باعتباره مستشعر رطوبة رقمي فعال في الأنظمة الطبية ، أجهزة الأوتوكلاف. قياس نقطة الندى بالضغط وأنظمة التجفيف تجد أيضًا استخدام وحدة المستشعر هذه. في مختبرات مختلفة حيث يكون مستوى الرطوبة المناسب معلمة محورية لإجراء التجارب ، يمكن نشر هذا المستشعر هناك لقياسات الرطوبة.