Monitoramento de temperatura e umidade usando SHT25 e Raspberry Pi: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Recentemente, trabalhamos em vários projetos que exigiam monitoramento de temperatura e umidade e, então, percebemos que esses dois parâmetros realmente desempenham um papel fundamental em ter uma estimativa da eficiência de funcionamento de um sistema. Tanto no nível industrial como nos sistemas pessoais, um nível ideal de temperatura é o requisito para o desempenho adequado do sistema.

Por isso, neste tutorial vamos explicar o funcionamento do sensor de umidade e temperatura SHT25 com raspberry pi. Neste tutorial em particular, seu funcionamento está sendo demonstrado usando um código java.

Os hardwares de que você vai precisar para esta finalidade são:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Cabo I2C

4. Escudo I2C para framboesa pi

Etapa 1: Visão geral do SHT25:

Em primeiro lugar, vamos começar com o conhecimento básico do sensor e do protocolo no qual ele funciona.

Sensor de umidade e temperatura SHT25 I2C ± 1,8% UR ± 0,2 ° C Minimódulo I2C. É um sensor de umidade e temperatura de alta precisão que se tornou um padrão da indústria em termos de fator de forma e inteligência, fornecendo sinais de sensor linearizados e calibrados em formato digital I2C. Integrado com um circuito analógico e digital especializado, este sensor é um dos dispositivos mais eficientes para medir temperatura e umidade.

O protocolo de comunicação no qual o sensor funciona é I2C. I2C significa circuito inter-integrado. É um protocolo de comunicação no qual a comunicação ocorre através das linhas SDA (serial data) e SCL (serial clock). Ele permite conectar vários dispositivos ao mesmo tempo. É um dos protocolos de comunicação mais simples e eficientes.

Etapa 2: O que você precisa …

Os materiais de que precisamos para cumprir nosso objetivo incluem os seguintes componentes de hardware:

1. Sensor de umidade e temperatura SHT25

2. Framboesa pi

3. Cabo I2C

4. Escudo I2C para Raspberry Pi

5. Cabo Ethernet

Etapa 3: Conexão de Hardware:

A seção de conexão de hardware explica basicamente as conexões de fiação necessárias entre o sensor e o raspberry pi. Garantir as conexões corretas é a necessidade básica ao trabalhar em qualquer sistema para a saída desejada. Portanto, as conexões necessárias são as seguintes:

• O SHT25 funcionará em I2C. Aqui está o diagrama de fiação de exemplo, demonstrando como conectar cada interface do sensor.
• Fora da caixa, a placa é configurada para uma interface I2C, como tal, recomendamos usar esta conexão se você for agnóstico. Você só precisa de quatro fios!
• São necessárias apenas quatro conexões dos pinos Vcc, Gnd, SCL e SDA e estes são conectados com a ajuda do cabo I2C.

Essas conexões são demonstradas nas fotos acima.

Etapa 4: Código Java de monitoramento de temperatura e umidade:

A vantagem de usar raspberry pi é que oferece a flexibilidade da linguagem de programação em que se deseja programar a placa para fazer a interface do sensor com ela. Aproveitando essa vantagem desta placa, estamos demonstrando aqui sua programação em Java. O código Java para SHT25 pode ser baixado de nossa comunidade github que é Dcube Store.

Além da facilidade dos usuários, também explicamos o código aqui:

Como primeira etapa da codificação, você precisa baixar a biblioteca pi4j no caso do java, porque esta biblioteca suporta as funções usadas no código. Portanto, para baixar a biblioteca você pode visitar o seguinte link:

pi4j.com/install.html

Você também pode copiar o código Java de trabalho para este sensor aqui:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException; public class SHT25 {public static void main (String args ) lança Exceção {// Criar barramento I2C I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Obter dispositivo I2C, endereço SHT25 I2C é 0x40 (64) I2CDevice device = Bus.getDevice (0x40); // Enviar comando de medição de temperatura, NO HOLD master device.write ((byte) 0xF3); Thread.sleep (500); // Lê 2 bytes de dados // temp msb, temp lsb byte dados = novo byte [2]; device.read (data, 0, 2); // Converte os dados double cTemp = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 175,72) / 65536,0) - 46,85; fTemp duplo = (cTemp * 1,8) + 32; // Enviar comando de medição de umidade, NO HOLD master device.write ((byte) 0xF5); Thread.sleep (500); // Lê 2 bytes de dados // umidade msb, umidade lsb device.read (data, 0, 2); // Converte os dados umidade dupla = (((((dados [0] e 0xFF) * 256) + (dados [1] e 0xFF)) * 125,0) / 65536,0) - 6; // Saída de dados para a tela System.out.printf ("Umidade relativa:%.2f %% RH% n", umidade); System.out.printf ("Temperatura em Celsius:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("Temperatura em Farhenheit:%.2f F% n", fTemp); }}

A saída do código também é mostrada na imagem acima.

A biblioteca que facilita a comunicação i2c entre o sensor e a placa é a pi4j, seus vários pacotes I2CBus, I2CDevice e I2CFactory ajudam a estabelecer a conexão.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Esta parte do código faz com que o sensor opere para medição de temperatura e medição de umidade, escrevendo os respectivos comandos usando a função write () e, em seguida, os dados são lidos usando a função read ().

device.write ((byte) 0xF3);

Thread.sleep (500);

// Lê 2 bytes de dados

// temp msb, temp lsb

byte dados = novo byte [2];

device.read (data, 0, 2);

// Enviar comando de medição de umidade, mestre NO HOLD

device.write ((byte) 0xF5);

Thread.sleep (500);

// Lê 2 bytes de dados

// umidade msb, umidade lsb

device.read (data, 0, 2);

Etapa 5: Aplicativos:

O sensor de temperatura e umidade relativa SHT25 tem várias aplicações industriais, como monitoramento de temperatura, proteção térmica periférica de computador. Também empregamos esse sensor em aplicações de estações meteorológicas, bem como em sistemas de monitoramento de estufa.