SHT25 और रास्पबेरी पाई का उपयोग करके तापमान और आर्द्रता की निगरानी: 5 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

हमने हाल ही में विभिन्न परियोजनाओं पर काम किया है जिसमें तापमान और आर्द्रता की निगरानी की आवश्यकता होती है और तब हमने महसूस किया कि ये दो पैरामीटर वास्तव में एक प्रणाली की कार्यकुशलता का अनुमान लगाने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। औद्योगिक स्तर और व्यक्तिगत प्रणालियों दोनों पर एक इष्टतम तापमान स्तर प्रणाली के पर्याप्त प्रदर्शन के लिए आवश्यक है।

यही कारण है, इस ट्यूटोरियल में हम रास्पबेरी पाई का उपयोग करके SHT25 आर्द्रता और तापमान सेंसर के काम करने की व्याख्या करने जा रहे हैं। इस विशेष ट्यूटोरियल में जावा कोड का उपयोग करके इसकी कार्यप्रणाली का प्रदर्शन किया जा रहा है।

इस उद्देश्य के लिए आपको जिन हार्डवेयर की आवश्यकता होगी वे हैं:

1. एसएचटी25

2. रास्पबेरी पाई

3. I2C केबल

4. रास्पबेरी पाई के लिए I2C शील्ड

चरण 1: SHT25 अवलोकन:

सबसे पहले सेंसर की बुनियादी समझ और उस प्रोटोकॉल के साथ शुरू करते हैं जिस पर यह काम करता है।

SHT25 I2C आर्द्रता और तापमान सेंसर ± 1.8% आरएच ± 0.2 डिग्री सेल्सियस I2C मिनी मॉड्यूल। यह उच्च-सटीकता आर्द्रता है और तापमान सेंसर फॉर्म फैक्टर और इंटेलिजेंस के मामले में एक उद्योग मानक बन गया है, डिजिटल, I2C प्रारूप में कैलिब्रेटेड, रैखिक सेंसर सिग्नल प्रदान करता है। एक विशेष एनालॉग और डिजिटल सर्किट के साथ एकीकृत यह सेंसर तापमान और आर्द्रता को मापने के लिए सबसे कुशल उपकरण में से एक है।

संचार प्रोटोकॉल जिस पर सेंसर काम करता है I2C है। I2C का मतलब इंटर-इंटीग्रेटेड सर्किट है। यह एक संचार प्रोटोकॉल है जिसमें संचार एसडीए (सीरियल डेटा) और एससीएल (सीरियल क्लॉक) लाइनों के माध्यम से होता है। यह एक ही समय में कई उपकरणों को जोड़ने की अनुमति देता है। यह सबसे सरल और सबसे कुशल संचार प्रोटोकॉल में से एक है।

चरण 2: आपको क्या चाहिए…

अपने लक्ष्य को पूरा करने के लिए हमें जिन सामग्रियों की आवश्यकता होती है, उनमें निम्नलिखित हार्डवेयर घटक शामिल हैं:

1. SHT25 आर्द्रता और तापमान सेंसर

2. रास्पबेरी पाई

3. I2C केबल

4. रास्पबेरी पाई के लिए I2C शील्ड

5. ईथरनेट केबल

चरण 3: हार्डवेयर हुकअप:

हार्डवेयर हुकअप सेक्शन मूल रूप से सेंसर और रास्पबेरी पाई के बीच आवश्यक वायरिंग कनेक्शन की व्याख्या करता है। वांछित आउटपुट के लिए किसी भी सिस्टम पर काम करते समय सही कनेक्शन सुनिश्चित करना मूलभूत आवश्यकता है। तो, अपेक्षित कनेक्शन इस प्रकार हैं:

• SHT25 I2C पर काम करेगा। यहाँ उदाहरण वायरिंग आरेख है, जिसमें दिखाया गया है कि सेंसर के प्रत्येक इंटरफ़ेस को कैसे वायर किया जाए।
• आउट-ऑफ-द-बॉक्स, बोर्ड को I2C इंटरफ़ेस के लिए कॉन्फ़िगर किया गया है, जैसे कि यदि आप अन्यथा अज्ञेयवादी हैं तो हम इस हुकअप का उपयोग करने की सलाह देते हैं। आपको बस चार तार चाहिए!
• केवल चार कनेक्शन की आवश्यकता होती है Vcc, Gnd, SCL और SDA पिन और ये I2C केबल की मदद से जुड़े होते हैं।

इन कनेक्शनों को ऊपर की तस्वीरों में दिखाया गया है।

चरण 4: तापमान और आर्द्रता निगरानी जावा कोड:

रास्पबेरी पाई का उपयोग करने का लाभ यह है कि यह आपको उस प्रोग्रामिंग भाषा का लचीलापन प्रदान करता है जिसमें आप सेंसर को इंटरफेस करने के लिए बोर्ड को प्रोग्राम करना चाहते हैं। इस बोर्ड के इस लाभ का उपयोग करते हुए, हम यहां जावा में इसकी प्रोग्रामिंग का प्रदर्शन कर रहे हैं। SHT25 के लिए जावा कोड हमारे जीथब समुदाय यानी Dcube Store से डाउनलोड किया जा सकता है।

साथ ही उपयोगकर्ताओं की आसानी के लिए, हम यहां कोड भी समझा रहे हैं:

कोडिंग के पहले चरण के रूप में आपको जावा के मामले में pi4j पुस्तकालय डाउनलोड करने की आवश्यकता है, क्योंकि यह पुस्तकालय कोड में प्रयुक्त कार्यों का समर्थन करता है। तो, पुस्तकालय डाउनलोड करने के लिए आप निम्न लिंक पर जा सकते हैं:

pi4j.com/install.html

आप इस सेंसर के लिए काम कर रहे जावा कोड को यहां से भी कॉपी कर सकते हैं:

आयात com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

आयात com.pi4j.io.i2c. I2CDउपकरण; आयात com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; java.io. IOException आयात करें; सार्वजनिक वर्ग SHT25 {सार्वजनिक स्थैतिक शून्य मुख्य (स्ट्रिंग args ) अपवाद फेंकता है {// I2C बस बनाएं I2CBus बस = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // I2C डिवाइस प्राप्त करें, SHT25 I2C पता 0x40 (64) I2CDevice डिवाइस = Bus.getDevice (0x40) है; // टेम्परेचर मेजरमेंट कमांड भेजें, नो होल्ड मास्टर डिवाइस। राइट ((बाइट) 0xF3); थ्रेड.स्लीप (500); // डेटा के 2 बाइट्स पढ़ें // अस्थायी एमएसबी, अस्थायी एलएसबी बाइट डेटा = नया बाइट [2]; डिवाइस.रीड (डेटा, 0, 2); // डेटा डबल cTemp = (((((डेटा [0] और 0xFF) * 256) + (डेटा [1] और 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; डबल fTemp = (cTemp * १.८) + ३२; // आर्द्रता माप आदेश भेजें, कोई मास्टर डिवाइस नहीं रखें। लिखें ((बाइट) 0xF5); थ्रेड.स्लीप (500); // डेटा के 2 बाइट्स पढ़ें // आर्द्रता एमएसबी, आर्द्रता एलएसबी डिवाइस। पढ़ें (डेटा, 0, 2); // डेटा को डबल ह्यूमिडिटी में बदलें = ((((((डेटा [0] और 0xFF) * 256) + (डेटा [1] और 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // आउटपुट डेटा स्क्रीन करने के लिए System.out.printf ("सापेक्ष आर्द्रता:%.2f%% RH% n", आर्द्रता); System.out.printf ("सेल्सियस में तापमान:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("फ़ारेनहाइट में तापमान:%.2f F% n", fTemp); } }

कोड का आउटपुट ऊपर की तस्वीर में भी दिखाया गया है।

पुस्तकालय जो सेंसर और बोर्ड के बीच i2c संचार की सुविधा प्रदान करता है, वह है pi4j, इसके विभिन्न पैकेज I2CBus, I2CDevice और I2CFactory कनेक्शन स्थापित करने में मदद करते हैं।

आयात com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

आयात com.pi4j.io.i2c. I2CDउपकरण; आयात com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; java.io. IOException आयात करें;

कोड का यह हिस्सा लिखने () फ़ंक्शन का उपयोग करके संबंधित कमांड लिखकर तापमान माप और आर्द्रता माप के लिए सेंसर को संचालित करता है और फिर डेटा को रीड () फ़ंक्शन का उपयोग करके पढ़ा जाता है।

डिवाइस.राइट ((बाइट) 0xF3);

थ्रेड.स्लीप (500);

// डेटा के 2 बाइट्स पढ़ें

// अस्थायी एमएसबी, अस्थायी एलएसबी

बाइट डेटा = नया बाइट [2];

डिवाइस.रीड (डेटा, 0, 2);

// आर्द्रता माप आदेश भेजें, मास्टर को न पकड़ें

डिवाइस.राइट ((बाइट) 0xF5);

थ्रेड.स्लीप (500);

// डेटा के 2 बाइट्स पढ़ें

// आर्द्रता एमएसबी, आर्द्रता एलएसबी

डिवाइस.रीड (डेटा, 0, 2);

चरण 5: आवेदन:

SHT25 तापमान और सापेक्ष आर्द्रता सेंसर में तापमान निगरानी, कंप्यूटर परिधीय थर्मल संरक्षण जैसे विभिन्न औद्योगिक अनुप्रयोग हैं। हमने इस सेंसर को मौसम स्टेशन अनुप्रयोगों के साथ-साथ ग्रीनहाउस निगरानी प्रणाली में भी नियोजित किया है।