Датчик температуры и влажности, i2c (Trema-модуль V2.0)

Общие сведения:

Trema модуль - Датчик температуры и влажности, I2C-flash - является цифровым датчиком способным возвращать значение температуры окружающей среды в °C и значение относительной влажности воздуха в %.

Модуль относится к серии «Flash», а значит к одной шине I2C можно подключить более 100 модулей, так как их адрес на шине I2C (по умолчанию 0x09), хранящийся в энергонезависимой памяти, можно менять программно.

Модуль можно использовать в большинстве проектов где требуется следить за метеоданными.

Видео:

Редактируется ...

Спецификация:

  • Напряжение питания: 3,3 В или 5 В (постоянного тока).
  • Потребляемый ток: до 5 мА.
  • Диапазон измерений температуры окружающей среды: от -40,0 до +125,0 °С.
  • Диапазон измерений относительной влажности воздуха: от 0,0 до 100,0%.
  • Интерфейс: I2C.
  • Скорость шины I2C: 100 кбит/с.
  • Адрес на шине I2C: устанавливается программно (по умолчанию 0x09).
  • Уровень логической 1 на линиях шины I2C: 3,3 В (толерантны к 5 В).
  • Рабочая температура: от -20 до +70 °С.
  • Габариты: 30 х 30 мм.
  • Вес: 4 г.

    Подключение:

    Модуль подключается по шине I2C, все выводы которой (GND, Vcc, SDA, SCL) размещены на одной колодке модуля.

    • SCL - вход/выход линии тактирования шины I2C.
    • SDA - вход/выход линии данных шины I2C.
    • Vcc - вход питания 3,3 или 5 В.
    • GND - общий вывод питания.

    Питание:

    Входное напряжение питания модуля 3,3В или 5В постоянного тока (поддерживаются оба напряжения питания), подаётся на выводы Vcc и GND.

    Подробнее о модуле:

    Модуль построен на базе микроконтроллера STM32F030F4 и снабжен собственным стабилизатором напряжения. Модуль самостоятельно считывает значения с датчика температуры и влажности, обрабатывает их, и возвращает запрошенные результаты.

    Модуль позволяет:

    • Менять свой адрес на шине I2C.
    • Получать относительную влажность воздуха.
    • Получать температуру окружающей среды.
    • Реагировать на изменение влажности с заданным порогом чувствительности.
    • Реагировать на изменение температуры с заданным порогом чувствительности.
    • Задать период обновления показаний влажности и температуры.

    Специально для работы с Trema модулем - Датчик температуры и влажности, I2C-flash, нами разработана библиотека iarduino_I2C_SHT которая позволяет реализовать все функции модуля.

    Подробнее про установку библиотеки читайте в нашей инструкции.

    Примеры:

    В данном разделе раскрыты примеры получения данных от модуля по шине I2C с использованием библиотеки iarduino_I2C_SHT. Сама библиотека содержит больше примеров, доступных из меню Arduino IDE: Файл / Примеры / iarduino I2C SHT (датчик температуры и влажности).

    Смена адреса модуля на шине I2C:

    uint8_t newAddress = 0x09;                        //   Назначаемый модулю адрес (0x07 < адрес < 0x7F).
                                                      //
    #include <Wire.h>                                 //   Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C.
    #include <iarduino_I2C_SHT.h>                     //   Подключаем библиотеку для работы с датчиком температуры и влажности I2C-flash.
    iarduino_I2C_SHT sht;                             //   Объявляем объект sht для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_SHT.
                                                      //   Если при объявлении объекта указать адрес, например, sht(0xBB), то пример будет работать с тем модулем, адрес которого был указан.
    void setup(){                                     //
        Serial.begin(9600);                           //
        if( sht.begin() ){                            //   Инициируем работу с датчиком температуры и влажности.
            Serial.print("Найден модуль с адр. 0x");  //
            Serial.println( sht.getAddress(), HEX );  //   Выводим текущий адрес модуля.
            if( sht.changeAddress(newAddress) ){      //   Меняем адрес модуля на newAddress.
                Serial.print("Адрес изменён на 0x");  //
                Serial.println(sht.getAddress(),HEX );//   Выводим текущий адрес модуля.
            }else{                                    //
                Serial.println("Адрес не изменён!");  //
            }                                         //
        }else{                                        //
            Serial.println("Модуль не найден!");      //
        }                                             //
    }                                                 //
                                                      //
    void loop(){}                                     //
    

    Для работы данного примера, на шине I2C должен быть только один датчик влажности и температуры.

    Данный скетч демонстрирует не только возможность смены адреса на указанный в переменной newAddress, но и обнаружение, и вывод текущего адреса модуля на шине I2C.

    Чтение всех значений модуля:

    #include <Wire.h>                                 // * Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C.
    #include <iarduino_I2C_SHT.h>                     //   Подключаем библиотеку для работы с датчиком температуры и влажности I2C-flash (Sensor Humidity and Temperature).
    iarduino_I2C_SHT sht;                             //   Объявляем объект sht для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_SHT.
                                                      //   Если при объявлении объекта указать адрес, например, sht(0xBB), то пример будет работать с тем модулем, адрес которого был указан.
    void setup(){                                     //
        delay(500);                                   // * Ждём завершение переходных процессов связанных с подачей питания.
        Serial.begin(9600);                           //
        while(!Serial){;}                             // * Ждём завершения инициализации шины UART.
        sht.begin();                                  //   Инициируем работу с датчиком температуры и влажности.
    }                                                 //
                                                      //
    void loop(){                                      //
        Serial.print("Температура = ");               //
        Serial.print( sht.getTem() );                 //   Выводим текущую температуру, от -40.0 до +125 °C.
        Serial.print(" °C, влажность = ");            //
        Serial.print( sht.getHum() );                 //   Выводим текущую влажность воздуха, от 0 до 100%.
        Serial.print(" %.\r\n");                      //
        delay(500);                                   // * Задержка позволяет медленнее заполнять монитор последовательного порта.
    }                                                 //
    

    После загрузки данного примера, в мониторе последовательного порта будут появляться все параметры, которые может вернуть модуль: температура и влажность.

    Чтение значений модуля при их изменении:

    #include <Wire.h>                                 //   Подключаем библиотеку для работы с аппаратной шиной I2C.
    #include <iarduino_I2C_SHT.h>                     //   Подключаем библиотеку для работы с датчиком температуры и влажности I2C-flash.
    iarduino_I2C_SHT sht;                             //   Объявляем объект sht для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_SHT.
                                                      //   Если при объявлении объекта указать адрес, например, sht(0xBB), то пример будет работать с тем модулем, адрес которого был указан.
    void setup(){                                     //
        delay(500);                                   // * Ждём завершение переходных процессов связанных с подачей питания.
        Serial.begin(9600);                           //
        while(!Serial){;}                             // * Ждём завершения инициализации шины UART.
        sht.begin();                                  //   Инициируем работу с датчиком температуры и влажности.
        sht.setTemChange( 0.1 );                      //   Указываем фиксировать изменение температуры окружающей среды более чем на 0.1°С.
        sht.setHumChange( 1.0 );                      //   Указываем фиксировать изменение влажности воздуха более чем на 1%.
    }                                                 //
                                                      //
    void loop(){                                      //
        if( sht.getTemChanged() ){                    //   Если температура окружающей среды изменилась более чем на значение указанное в функции setTemChange(), то ...
            Serial.print("Температура = ");           //
            Serial.print( sht.getTem() );             //   Выводим текущую температуру окружающей среды, от -40 до +125°С.
            Serial.print(" °С.\r\n");                 //
        }                                             //
        if( sht.getHumChanged() ){                    //   Если влажность воздуха изменилась более чем на значение указанное в функции setHumChange(), то ...
            Serial.print("Влажность = ");             //
            Serial.print( sht.getHum() );             //   Выводим текущую влажность воздуха, от 0 до 100%.
            Serial.print(" %.\r\n");                  //
        }                                             //
    }                                                 //
    

    После загрузки данного примера, в мониторе последовательного порта будут появляться показания температуры и(или) влажности, если эти показания изменились.

    Описание функций библиотеки:

    В данном разделе описаны функции библиотеки iarduino_I2C_SHT для работы с Trema модулем - Датчик температуры и влажности, I2C-flash.

    Данная библиотека может использовать как аппаратную, так и программную реализацию шины I2C. О том как выбрать тип шины I2C рассказано в статье Wiki - расширенные возможности библиотек iarduino для шины I2C.

    Подключение библиотеки:

    • Если адрес модуля известен (в примере используется адрес 0x09):
    #include <iarduino_I2C_SHT.h>       // Подключаем библиотеку для работы с модулем.
    iarduino_I2C_SHT sht(0x09);         // Создаём объект sht для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_SHT, указывая адрес модуля на шине I2C.
    
    • Если адрес модуля неизвестен (адрес будет найден автоматически):
    #include <iarduino_I2C_SHT.h>       // Подключаем библиотеку для работы с модулем.
    iarduino_I2C_SHT sht;               // Создаём объект sht для работы с функциями и методами библиотеки iarduino_I2C_SHT.

    При создании объекта без указания адреса, на шине должен находиться только один модуль.

    Функция begin();

    • Назначение: Инициализация работы с модулем.
    • Синтаксис: begin();
    • Параметры: Нет.
    • Возвращаемое значение: bool - результат инициализации (true или false).
    • Примечание: По результату инициализации можно определить наличие модуля на шине.
    • Пример:
    if( sht.begin() ){ Serial.print( "Модуль найден и инициирован!" ); }
    else             { Serial.print( "Модуль не найден на шине I2C" ); }

    Функция reset();

    • Назначение: Перезагрузка модуля.
    • Синтаксис: reset();
    • Параметры: Нет.
    • Возвращаемое значение: bool - результат перезагрузки (true или false).
    • Пример:
    if( sht.reset() ){ Serial.print( "Модуль    перезагружен" ); }
    else             { Serial.print( "Модуль не перезагружен" ); }

    Функция changeAddress();

    • Назначение: Смена адреса модуля на шине I2C.
    • Синтаксис: changeAddress( АДРЕС );
    • Параметры:
      • uint8_t АДРЕС - новый адрес модуля на шине I2C (целое число от 0x08 до 0x7E)
    • Возвращаемое значение: bool - результат смены адреса (true или false).
    • Примечание: Текущий адрес модуля можно узнать функцией getAddress().
    • Пример:
    if( sht.changeAddress(0x12) ){ Serial.print( "Адрес модуля изменён на 0x12" ); }
    else                         { Serial.print( "Не удалось изменить адрес"    ); }

    Функция getAddress();

    • Назначение: Запрос текущего адреса модуля на шине I2C.
    • Синтаксис: getAddress();
    • Параметры: Нет.
    • Возвращаемое значение: uint8_t АДРЕС - текущий адрес модуля на шине I2C (от 0x08 до 0x7E)
    • Примечание: Функция может понадобиться если адрес модуля не указан при создании объекта, а обнаружен библиотекой.
    • Пример:
    Serial.print( "Адрес модуля на шине I2C = 0x" );
    Serial.println( sht.getAddress(), HEX );

    Функция getVersion();

    • Назначение: Запрос версии прошивки модуля.
    • Синтаксис: getVersion();
    • Параметры: Нет
    • Возвращаемое значение: uint8_t ВЕРСИЯ - номер версии прошивки от 0 до 255.
    • Пример:
    Serial.print( "Версия прошивки модуля " );
    Serial.println( sht.getVersion(), HEX );

    Функция getTem();

    • Назначение: Запрос текущей температуры окружающей среды в °C.
    • Синтаксис: getTem();
    • Параметры: Нет.
    • Возвращаемое значение: float - температура окружающей среды от -40,0 до +125.0 °С.
    • Пример:
    Serial.print( "Температура = " );
    Serial.print( sht.getTem() );
    Serial.println( "°С." );
    

    Функция getHum();

    • Назначение: Запрос текущей относительной влажности воздуха в процентах.
    • Синтаксис: getHum();
    • Параметры: Нет.
    • Возвращаемое значение: float - относительная влажность воздуха от 0,0 до 100,0%.
    • Примечание:
    • Пример:
    Serial.print( "Влажность = " );
    Serial.print( sht.getHum() );
    Serial.println( "%." );
    

    Функция getTemChanged();

    • Назначение: Запрос подтверждения изменения температуры.
    • Синтаксис: getTemChanged();
    • Параметр: Нет.
    • Возвращаемое значение: bool - подтверждение изменения температуры (true или false).
    • Примечание:
      • Функция возвращает положительный результат true, если с момента последнего положительного результата, температура изменилась на значение указанное функцией setTemChange().

    Функция setTemChange();

    • Назначение: Установка порога чувствительности фиксации изменения температуры.
    • Синтаксис: setTemChange( ПОРОГ );
    • Параметры: float ПОРОГ - значение от 0,1 до 25,5 °C.
    • Возвращаемое значение: bool - результат применения новых настроек (true или false).
    • Примечание:
      • Данная функция определяет, как сильно должна измениться температура, чтоб функция getTemChanged() вернула true.
    • Пример:
    sht.setTemChange(2.0);                   // Указываем реагировать на изменения в 2°С.
    void loop() {                            //
        if( sht.getTemChanged() ){           // Если температура изменилась, то ...
            Serial.print( "Температура = "); //
            Serial.print( sht.getTem()    ); // Выводим текущую температуру.
            Serial.print( " °C.\r\n"      ); //
        }                                    //
    }                                        //
    

    Функция getHumChanged();

    • Назначение: Запрос подтверждения изменения влажности.
    • Синтаксис: getHumChanged();
    • Параметр: Нет.
    • Возвращаемое значение: bool - подтверждение изменения влажности (true или false).
    • Примечание:
      • Функция возвращает положительный результат true, если с момента последнего положительного результата, влажность изменилась на значение указанное функцией setHumChange().

    Функция setHumChange();

    • Назначение: Установка порога чувствительности фиксации изменения влажности.
    • Синтаксис: setHumChange( ПОРОГ );
    • Параметры: float ПОРОГ - значение от 0,1 до 25,5 %.
    • Возвращаемое значение: bool - результат применения новых настроек (true или false).
    • Примечание:
      • Данная функция определяет, как сильно должна измениться влажность, чтоб функция getHumChanged() вернула true.
    • Пример:
    sht.setHumChange(5.0);                   // Указываем реагировать на изменения в 5%.
    void loop() {                            //
        if( sht.getHumChanged() ){           // Если влажность изменилась, то ...
            Serial.print( "Влажность = " );  //
            Serial.print( sht.getHum()   );  // Выводим текущую влажность.
            Serial.print( " %.\r\n"      );  //
        }                                    //
    }                                        //
    

    Функция setPeriod();

    • Назначение: Установка периода обновления данных модуля.
    • Синтаксис: setPeriod( ВРЕМЯ );
    • Параметр:
      • uint8_t ВРЕМЯ - значение от 0,2 до 25,5 секунд.
    • Возвращаемое значение: bool - результат сохранения настроек (true или false).
    • Примечание:
      • Период обновления данных модуля определяет, как часто модуль должен обновлять данные своих датчиков. Значение по умолчанию 0,5 секунд.
      • Увеличение времени между обновлениями данных может сократить энергопотребление модуля.
      • Не рекомендуется устанавливать период обновления данных ниже 0,5 секунд.
    • Пример:
    sht.setPeriod( 1.0 );
    

    Ссылки:

    Обсуждение