HTS221 और रास्पबेरी पाई का उपयोग करके आर्द्रता और तापमान माप: 4 चरण

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

HTS221 सापेक्षिक आर्द्रता और तापमान के लिए एक अल्ट्रा कॉम्पैक्ट कैपेसिटिव डिजिटल सेंसर है। इसमें डिजिटल सीरियल इंटरफेस के माध्यम से माप की जानकारी प्रदान करने के लिए एक सेंसिंग तत्व और एक मिश्रित सिग्नल एप्लिकेशन विशिष्ट एकीकृत सर्किट (एएसआईसी) शामिल है। इतनी सारी विशेषताओं के साथ एकीकृत यह महत्वपूर्ण आर्द्रता और तापमान माप के लिए सबसे उपयुक्त सेंसरों में से एक है।

इस ट्यूटोरियल में रास्पबेरी पाई के साथ HTS221 सेंसर मॉड्यूल के इंटरफेसिंग का प्रदर्शन किया गया है और पायथन भाषा का उपयोग करके इसकी प्रोग्रामिंग को भी चित्रित किया गया है। आर्द्रता और तापमान मूल्यों को पढ़ने के लिए, हमने I2C एडेप्टर के साथ रास्पबेरी पाई का उपयोग किया है। यह I2C एडेप्टर सेंसर मॉड्यूल से कनेक्शन को आसान और अधिक विश्वसनीय बनाता है।

चरण 1: हार्डवेयर की आवश्यकता:

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

1. एचटीएस221

2. रास्पबेरी पाई

3. I2C केबल

4. रास्पबेरी पाई के लिए I2C शील्ड

5. ईथरनेट केबल

चरण 2: 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:

HTS221 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 3: आर्द्रता और तापमान मापन के लिए 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 इसकी प्रोग्रामिंग को पायथन में प्रदर्शित कर रहे हैं। HTS221 के लिए पायथन कोड हमारे जीथब समुदाय से डाउनलोड किया जा सकता है जो कि कंट्रोल एवरीथिंग कम्युनिटी है।

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

कोडिंग के पहले चरण के रूप में आपको अजगर के मामले में smbus 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:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

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

आयात smbus

आयात समय

# I2C बस प्राप्त करें

बस = smbus. SMBus(1)

# HTS221 पता, 0x5F(95)

# औसत कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर चुनें, 0x10(16)

# 0x1B(27) तापमान औसत नमूने = 256, आर्द्रता औसत नमूने = 512

बस.राइट_बाइट_डेटा (0x5F, 0x10, 0x1B)

# HTS221 पता, 0x5F(95)

# नियंत्रण रजिस्टर 1, 0x20 (32) का चयन करें

# 0x85(133) पावर ऑन, निरंतर अपडेट, डेटा आउटपुट दर = 1 हर्ट्ज

बस.राइट_बाइट_डेटा (0x5F, 0x20, 0x85)

समय सो जाओ (0.5)

# HTS221 पता, 0x5F(95)

# डिवाइस की गैर-वाष्पशील मेमोरी से कैलिब्रेशन मान पढ़ें

# आर्द्रता अंशांकन मान

# 0x30 (48), 1 बाइट से डेटा वापस पढ़ें

वैल = बस.read_byte_data(0x5F, 0x30)

एच0 = वैल / 2

# 0x31(49), 1 बाइट से डेटा वापस पढ़ें

वैल = बस.read_byte_data(0x5F, 0x31)

एच1 = वैल / 2

# 0x36(54), 2 बाइट्स से डेटा वापस पढ़ें

वैल0 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x36)

वैल1 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x37)

H2 = ((val1 और 0xFF) * 256) + (val0 और 0xFF)

# 0x3A (58), 2 बाइट्स से डेटा वापस पढ़ें

वैल0 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x3A)

वैल1 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x3B)

H3 = ((val1 और 0xFF) * 256) + (val0 और 0xFF)

# तापमान अंशांकन मान

# 0x32 (50), 1 बाइट से डेटा वापस पढ़ें

T0 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x32)

T0 = (T0 और 0xFF)

# 0x32(51), 1 बाइट से डेटा वापस पढ़ें

T1 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x33)

T1 = (T1 और 0xFF)

# 0x35(53), 1 बाइट से डेटा वापस पढ़ें

कच्चा = बस.read_byte_data(0x5F, 0x35)

कच्चा = (कच्चा और 0x0F)

# तापमान अंशांकन मूल्यों को 10-बिट्स में बदलें

T0 = ((कच्चा और 0x03) * 256) + T0

T1 = ((कच्चा और 0x0C) * 64) + T1

# 0x3C (60), 2 बाइट्स से डेटा वापस पढ़ें

वैल0 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x3C)

वैल1 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x3D)

T2 = ((val1 और 0xFF) * 256) + (val0 और 0xFF)

# 0x3E(62), 2 बाइट्स से डेटा वापस पढ़ें

वैल0 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x3E)

वैल1 = बस.read_byte_data(0x5F, 0x3F)

T3 = ((val1 और 0xFF) * 256) + (val0 और 0xFF)

# कमांड रजिस्टर 0x80(128), 4 बाइट्स के साथ 0x28(40) से डेटा वापस पढ़ें

# आर्द्रता एमएसबी, आर्द्रता एलएसबी, अस्थायी एमएसबी, अस्थायी एलएसबी

डेटा = बस.read_i2c_block_data(0x5F, 0x28 | 0x80, 4)

# डेटा कनवर्ट करें

आर्द्रता = (डेटा [1] * 256) + डेटा [0]

आर्द्रता = ((1.0 * H1) - (1.0 * H0)) * (1.0 * आर्द्रता - 1.0 * H2) / (1.0 * H3 - 1.0 * H2) + (1.0 * H0)

अस्थायी = (डेटा [3] * 256) + डेटा [2]

अगर अस्थायी> 32767:

अस्थायी - = 65536

cTemp = ((T1 - T0) / 8.0) * (अस्थायी - T2) / (T3 - T2) + (T0 / 8.0)

fTemp = (cTemp * १.८) + ३२

# स्क्रीन पर आउटपुट डेटा

प्रिंट "सापेक्ष आर्द्रता:%.2f %%"% आर्द्रता

प्रिंट "तापमान सेल्सियस में: %.2f C" %cTemp

प्रिंट "फ़ारेनहाइट में तापमान:%.2f F"% fTemp

नीचे उल्लिखित कोड के भाग में पायथन कोड के सही निष्पादन के लिए आवश्यक पुस्तकालय शामिल हैं।

आयात smbus

आयात समय

कमांड प्रॉम्प्ट में नीचे दिए गए कमांड को टाइप करके कोड को निष्पादित किया जा सकता है।

$> अजगर HTS221.py

उपयोगकर्ता के संदर्भ के लिए ऊपर की तस्वीर में सेंसर का आउटपुट भी दिखाया गया है।

चरण 4: अनुप्रयोग:

HTS221 को विभिन्न उपभोक्ता उत्पादों जैसे एयर ह्यूमिडिफ़ायर और रेफ्रिजरेटर आदि में नियोजित किया जा सकता है। यह सेंसर स्मार्ट होम ऑटोमेशन, औद्योगिक स्वचालन, श्वसन उपकरण, संपत्ति और सामान ट्रैकिंग सहित व्यापक क्षेत्र में भी अपना आवेदन पाता है।