قياس الرطوبة ودرجة الحرارة باستخدام HIH6130 و Raspberry Pi: 4 خطوات

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

HIH6130 عبارة عن مستشعر للرطوبة ودرجة الحرارة بإخراج رقمي. توفر هذه المستشعرات مستوى دقة يبلغ ± 4٪ رطوبة نسبية. من خلال الاستقرار طويل الأجل الرائد في الصناعة ، ومدخل I2C الرقمي الحقيقي المعوض لدرجة الحرارة ، والموثوقية الرائدة في الصناعة ، وكفاءة الطاقة ، وحجم وخيارات الحزمة فائقة الصغر.

في هذا البرنامج التعليمي ، تم توضيح واجهة وحدة المستشعر HIH6130 مع raspberry pi كما تم توضيح برمجتها باستخدام لغة Java. لقراءة قيم درجة الحرارة والرطوبة ، استخدمنا raspberry pi مع محول I2C. يجعل محول I2C هذا الاتصال بوحدة المستشعر أسهل وأكثر موثوقية.

الخطوة 1: الأجهزة المطلوبة:

تشمل المواد التي نحتاجها لتحقيق هدفنا مكونات الأجهزة التالية:

1. HIH6130

2. Raspberry Pi

3. كابل I2C

4. I2C شيلد للتوت باي

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 HIH6130 فوق 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 قياس الرطوبة ودرجة الحرارة:

تتمثل ميزة استخدام raspberry pi في أنه يوفر لك مرونة لغة البرمجة التي تريد برمجة اللوحة بها لربط المستشعر بها. بتسخير هذه الميزة في هذا المنتدى ، نعرض هنا البرمجة في Java. يمكن تنزيل كود java لـ HIH6130 من مجتمع GitHub 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 HIH6130

{

يطرح main static void main (String args ) استثناء

{

// إنشاء ناقل I2C

ناقل I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1) ،

// احصل على جهاز I2C ، عنوان HIH6130 I2C هو 0x27 (39)

جهاز I2CDevice = Bus.getDevice (0x27) ،

Thread.sleep (500) ؛

// قراءة 4 بايت من البيانات

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

بايت بيانات = بايت جديد [4] ؛

قراءة الجهاز (0x00 ، البيانات ، 0 ، 4) ؛

// تحويل البيانات إلى 14 بت

رطوبة مزدوجة = (((data [0] & 0x3F) * 256) + (data [1] & 0xFF)) / 16384.0 * 100.0 ؛

int temp = ((((data [2] & 0xFF) * 256) + (data [3] & 0xFC)) / 4) ؛

مزدوج cTemp = (temp / 16384.0) * 165.0 - 40.0 ؛

مزدوج fTemp = cTemp * 1.8 + 32 ؛

// إخراج البيانات للشاشة

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

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

System.out.printf ("درجة الحرارة في Farhenheit:٪.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.

يظهر خرج المستشعر أيضًا في الصورة أعلاه.

الخطوة 4: التطبيقات:

يمكن استخدام HIH6130 لتوفير قياس دقيق للرطوبة النسبية ودرجة الحرارة في مكيفات الهواء ، واستشعار المحتوى الحراري ، وأجهزة الترموستات ، وأجهزة الترطيب / أجهزة إزالة الرطوبة ، وأجهزة الترطيب للحفاظ على راحة الركاب. يمكن استخدامه أيضًا في ضواغط الهواء ومحطات الطقس وخزائن الاتصالات.