Bu projenin amacı nedir?
Bu projenin amacı, HTU2xD sensörünü Arduino projelerinize entegre etmek için gereken bilgi ve pratik deneyimi size kazandırmaktır. Sıcaklık ve nem verilerini nasıl ölçeceğinizi ve yorumlayacağınızı öğrenerek, hava istasyonları, akıllı ev otomasyonu ve tarımsal izleme gibi çeşitli alanlara uygulanabilen çevresel değişiklikleri izleyen ve bunlara tepki veren duyarlı sistemler oluşturabileceksiniz.
Bu eğitimde neler öğreneceğiz?
- HTU2xD (HTU21D/HTU31D) sıcaklık ve nem sensörünü Arduino’ya bağlayın ve I2C iletişimini kurun.
- Arduino ile HTU2xD uyumluluğu için mevcut bir kütüphaneyi kullanın ve I2C veri işleme konusunda bilgi edinin .
- Sensörü kullanarak sıcaklığı °C cinsinden ve nemi %RH cinsinden ölçün ve verileri pratik uygulamalar için yorumlayın.
- Çevresel izleme için sensör tabanlı projeler uygulayın , sıcaklık ve nem seviyelerine dayalı duyarlı sistemler oluşturma becerilerinizi geliştirin .
Bu uygulamalı kılavuz, Arduino ile sensör entegrasyonu ve gerçek zamanlı veri izleme konusunda bilgi sağlar.
Bu projeye başlamak için neye ihtiyacımız var?
bu projeyi gerçekleştirmek için bazı donanım ve yazılımlara ihtiyacımız var. Bu donanım ve yazılımların başlıkları aşağıdaki tabloda sizlere sunulmuştur ve her birinin üzerine tıklayarak hazırlayabilir/indirebilir ve başlamaya hazırlanabilirsiniz.
| GEREKLİ DONANIM | GEREKLİ YAZILIM |
|---|---|
| Arduino Programmer | Arduino IDE – (Nasıl kurulur ?) |
| Arduino Development Board- ( Arduino UNO ) | |
| [no related product found] |
GebraMS sizin kolaylığınız için çoğu arduino projesi için özel kütüphaneler hazırlamış
GebraMS’in hazırladığı kütüphanesini indirip Arduino IDE’nize eklemeniz gerekecek. (Gebra kütüphaneleri Arduino’ya nasıl eklenir)
Öncelikle aşağıdaki görselde görüldüğü gibi Gebra HTU20D modülümüzü Arduino UNO’ya şu şekilde bağlıyoruz:
Source Code
Projenin kütüphanesi (Library)
GebraMS, çeşitli sensör ve entegrelerin modüler tasarımına ek olarak, kullanıcıların yazılım kurma ve geliştirme işlemlerini kolaylaştırmak için C dilinde çeşitli yapılandırılmış ve donanımdan bağımsız kütüphaneler (Library) sağlamaya çalışır. Bu amaçla, kullanıcılar, istedikleri modülün kütüphanesini “.h” ve “.c” dosyasını (Başlık ve Kaynak) olarak indirebilirler.
GebraMS tarafından sağlanan projenin kütüphanesini projenize ekleyerek ( projeye dosya nasıl eklenir ) kodumuzu kolayca geliştirebiliriz. ilgili dosyaları projenin sonunda veya sağ tarafta ilgili sayfalar kısmında bulabilirsiniz
Kütüphanede tanımlanan tüm fonksiyonlar tüm detaylarıyla yorumlanmakta ve fonksiyonların argümanlarında alınan tüm parametreler ve dönüş değerleri kısaca açıklanmaktadır. Kütüphaneler donanımdan bağımsız olduğundan kullanıcı istediği compiler’e kolaylıkla kütüphaneyi ekleyebilir ve istediği mikroişlemci ve geliştirme kartı ile geliştirebilir.
USER REGISTER MAP
The registry map or sensor commands are defined in this section:
#define HTU2XD_ADDRESS 0x40
#define HTU2XD_WRITE_USER_REGISTER_CMD 0xE6
#define HTU2XD_READ_USER_REGISTER_CMD 0xE7
#define HTU2XD_RESET_CMD 0xFE
#define HTU2XD_TRIGGER_TEMPERATURE_MEASUREMENT_CMD 0xE3 /// Hold Master
#define HTU2XD_TRIGGER_HUMIDITY_MEASUREMENT_CMD 0xE5 /// Hold Master
#define HTU2XD_USER_REGISTER_RESOLUTION_BIT_MASK 0x81
// Processing constants
#define HTU2XD_TEMPERATURE_COEFFICIENT (float)(-0.15)
#define HTU2XD_CONSTANT_A (float)(8.1332)
#define HTU2XD_CONSTANT_B (float)(1762.39)
#define HTU2XD_CONSTANT_C (float)(235.66)
// Coefficients for temperature computation
#define TEMPERATURE_COEFF_MUL (175.72)
#define TEMPERATURE_COEFF_ADD (-46.85)
// Coefficients for relative humidity computation
#define HUMIDITY_COEFF_MUL (125)
#define HUMIDITY_COEFF_ADD (-6)
/*----------------------------------------------*
* USER REGISTER MAP End *
*----------------------------------------------*/HTU2XD_Ability Enum
The ability to activate or deactivate different parts of the sensor is defined in this enum:
typedef enum Ability
{
Disable = 0 ,
Enable
}HTU2XD_Ability;HTU2XD_Battery_Status Enum
The values of this enum are used to determine the state of the sensor voltage level:
typedef enum Battery_Status
{
HTU2XD_BATTERY_VDD_OK,
HTU2XD_BATTERY_VDD_LOW
}HTU2XD_Battery_Status;
HTU2XD_OTP Enum
The values of this enum are used for sensor OTP settings:
typedef enum OTP
{
OTP_DISABLE = 1 ,
OTP_ENABLE = 0
}HTU2XD_OTP;
HTU2XD_Measurement_Resolution Enum
The values of this enum are used to select the sensor resolution:
typedef enum Measurement_Resolution
{
HTU2XD_HUMIDITY_12BIT_TEMPERATURE_14BIT = 0x00 ,
HTU2XD_HUMIDITY_8BIT_TEMPERATURE_12BIT = 0x01 ,
HTU2XD_HUMIDITY_10BIT_TEMPERATURE_13BIT = 0x80 ,
HTU2XD_HUMIDITY_11BIT_TEMPERATURE_11BIT = 0x81
}HTU2XD_Measurement_Resolution;
HTU2XD_Humidity_Conversion_Time Enum
The values of this enum are used to select the conversion time of humidity values:
typedef enum Humidity_Conversion_Time
{
HUMIDITY_12BIT_MEASUREMENT_TIME = 16,
HUMIDITY_11BIT_MEASUREMENT_TIME = 8 ,
HUMIDITY_10BIT_MEASUREMENT_TIME = 5 ,
HUMIDITY_8BIT_MEASUREMENT_TIME = 3
}HTU2XD_Humidity_Conversion_Time;HTU2XD_Temperature_Conversion_Time Enum
The values of this enum are used to select the conversion time of temperature values:
typedef enum Temperature_Conversion_Time
{
TEMPERATURE_14BIT_MEASUREMENT_TIME = 50 ,
TEMPERATURE_13BIT_MEASUREMENT_TIME = 25 ,
TEMPERATURE_12BIT_MEASUREMENT_TIME = 13 ,
TEMPERATURE_11BIT_MEASUREMENT_TIME = 7
}HTU2XD_Temperature_Conversion_Time;
HTU2XD_CRC_Status Enum
Using this enum, the status of the CRC check is specified:
typedef enum CRC_Status
{
CRC_ERROR = 0,
CRC_OK
}HTU2XD_CRC_Status;
HTU2XD_Reset_Status Enum
By using this enum, the reset status of the sensor is specified:
typedef enum
{
FAILED = 0 ,
DONE
}HTU2XD_Reset_Status;
HTU2XD struct
All sensor properties, calibration coefficients and sensor data are defined in this “struct” and All the information and configuration implemented on the sensor are stored in this “structure” and you can see the changes in each part of the sensor in the “Debug Session” environment.
typedef struct HTU2XD
{
uint8_t Register_Cache;
HTU2XD_Reset_Status RESET;
HTU2XD_Battery_Status BATTERY_VDD;
HTU2XD_OTP OTP;
HTU2XD_Ability ON_CHIP_HEATER;
HTU2XD_Measurement_Resolution MEASUREMENT_RESOLUTION;
HTU2XD_Humidity_Conversion_Time HUMIDITY_MEASUREMENT_TIME;
HTU2XD_Temperature_Conversion_Time TEMPERATURE_MEASUREMENT_TIME;
uint8_t ADC_TEMPERATURE[REGISTER_DATA_BUFFER_SIZE];
uint16_t ADC_TEMPERATURE_DATA;
uint8_t ADC_HUMIDITY[REGISTER_DATA_BUFFER_SIZE];
uint16_t ADC_HUMIDITY_DATA;
uint8_t HTU2XD_CRC;
HTU2XD_CRC_Status CRC_CHECK;
float TEMPERATURE;
float HUMIDITY;
float COMPANSATED_HUMIDITY;
// double PARTIAL_PRESSURE;
// double DEW_POINT;
}GebraBit_HTU2XD;
Declaration of functions
At the end of this file, all the functions for reading and writing in HTU2XD registers, sensor configuration and receiving data from the sensor are declared:
/********************************************************
* Declare Read&Write HTU2XD Register Values Functions *
********************************************************/
extern void GB_HTU2XD_Read_User_Register(uint8_t *data) ;
extern void GB_HTU2XD_Burst_Read(uint8_t regAddr, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity);
extern void GB_HTU2XD_Read_User_Register_Bits ( uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t* data);
extern void GB_HTU2XD_Write_User_Register(uint8_t data) ;
extern void GB_HTU2XD_Burst_Write(uint8_t regAddr, uint8_t *data, uint16_t byteQuantity) ;
extern void GB_HTU2XD_Write_User_Register_Bits( uint8_t start_bit, uint8_t len, uint8_t data);
/********************************************************
* Declare MS5611 Configuration Functions *
********************************************************/
extern void GB_HTU2XD_Soft_Reset ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD ) ;
extern void GB_HTU2XD_Check_Battery_Voltage_VDD ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD ) ;
extern void GB_HTU2XD_On_Chip_Heater ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD , HTU2XD_Ability heater ) ;
extern void GB_HTU2XD_Read_On_Chip_Heater_Status ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD , HTU2XD_Ability heater ) ;
extern void GB_HTU2XD_OTP ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD , HTU2XD_OTP otp ) ;
extern void GB_HTU2XD_Read_OTP ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD , HTU2XD_OTP otp ) ;
extern void GB_HTU2XD_Measurement_Resolution ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD , HTU2XD_Measurement_Resolution res ) ;
extern void GB_HTU2XD_Read_Measurement_Resolution ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD ) ;
extern void GB_HTU2XD_CRC_Check( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD , uint16_t value, uint8_t crc) ;
extern void GB_HTU2XD_ADC_Temperature_Raw_Data ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD ) ;
extern void GB_HTU2XD_ADC_Humidity_Raw_Data ( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD ) ;
extern void GB_HTU2XD_initialize( GebraBit_HTU2XD * HTU2XD ) ;
extern void GB_HTU2XD_Configuration(GebraBit_HTU2XD * HTU2XD) ;
extern void GB_HTU2XD_Get_Data(GebraBit_HTU2XD * HTU2XD);
Gebra_HTU2XD.c kaynak dosyası
C dilinde yazılmış olan bu dosyada, tüm fonksiyonlar en ince ayrıntısına kadar yorum satırına alınmış ve fonksiyonların argümanlarında alınan tüm parametreler ve bunların döndürdüğü değerler açıkça açıklanmıştır, bu nedenle sadece açıklamalarla yetiniyoruz ve kullanıcıları daha fazla bilgi için doğrudan bu dosyaya bakmaya davet ediyoruz.
Arduino’da örnek program
Modülü Arduino’ya bağladıktan ve kütüphaneyi IDE’ye ekledikten sonra şu yola gidin: Dosya > Örnekler > Gebra_HTU2XD > Temp-Humid
Örnek dosyanın açıklaması
Gebra HTU2XD modülü tarafından gerekli olan enum’lar ve fonksiyonlar yapılara eklendi. Bir sonraki bölümde, Gebra_HTU2XD yapı tipinin HTU2XD adlı bir değişkeni (bu yapı Gebra_HTU2XD başlığındadır ve Gebra_HTU2XD kütüphane açıklama bölümünde açıklanmıştır) Gebra HTU2XD modülünün yapılandırması için tanımlanmıştır:
GebraBit_HTU2XD HTU2XD;Yazılan kodun bir sonraki kısmında, GB_HTU2XD_initialize (&HTU2XD) ve GB_HTU2XD_Configuration (&HTU2XD) fonksiyonlarını kullanarak Gebra HTU2XD modülünü ayarlıyoruz ve son olarak programın döngü kısmında sensörden veriler okunarak nem ve sıcaklık değerleri sürekli olarak alınıyor:
void setup() {
Wire.begin(); // Initialize the I2C bus
Serial.begin(9600); // Initialize serial communication for debugging
GB_HTU2XD_initialize(&HTU2XD); // Initialize the HTU2XD sensor
GB_HTU2XD_Configuration(&HTU2XD); // Configure the HTU2XD sensor
}
void loop() {
GB_HTU2XD_Get_Data(&HTU2XD); // Read data from the sensor
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(HTU2XD.TEMPERATURE);
Serial.println(" °C");
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(HTU2XD.HUMIDITY);
Serial.println(" %");
delay(2000); // Delay between readings
}The Sample file code text:
#include "GebraBit_HTU2XD.h"
GebraBit_HTU2XD HTU2XD;
void setup() {
Wire.begin(); // Initialize the I2C bus
Serial.begin(9600); // Initialize serial communication for debugging
GB_HTU2XD_initialize(&HTU2XD); // Initialize the HTU2XD sensor
GB_HTU2XD_Configuration(&HTU2XD); // Configure the HTU2XD sensor
}
void loop() {
GB_HTU2XD_Get_Data(&HTU2XD); // Read data from the sensor
Serial.print("Temperature: ");
Serial.print(HTU2XD.TEMPERATURE);
Serial.println(" °C");
Serial.print("Humidity: ");
Serial.print(HTU2XD.HUMIDITY);
Serial.println(" %");
delay(2000); // Delay between readings
}Arduino’nuzu bilgisayara bağlayın ve Arduino Kartınızı seçin
Ardından Örnek kodu doğrulayın ve yükleyin
Kodu yükledikten sonra seri monitörü açın ve sensör değerlerini görebilirsiniz.
