Monitoreo de temperatura y humedad usando SHT25 y Raspberry Pi: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Recientemente hemos trabajado en varios proyectos que requerían monitoreo de temperatura y humedad y luego nos dimos cuenta de que estos dos parámetros realmente juegan un papel fundamental para tener una estimación de la eficiencia de trabajo de un sistema. Tanto a nivel industrial como en sistemas personales, un nivel de temperatura óptimo es el requisito para el adecuado funcionamiento del sistema.

Esta es la razón, en este tutorial vamos a explicar el funcionamiento del sensor de temperatura y humedad SHT25 usando raspberry pi. En este tutorial en particular, se demuestra su funcionamiento utilizando un código Java.

El hardware que va a necesitar para este propósito es:

1. SHT25

2. Raspberry Pi

3. Cable I2C

4. Escudo I2C para raspberry pi

Paso 1: Descripción general de SHT25:

En primer lugar, comencemos con la comprensión básica del sensor y el protocolo en el que funciona.

SHT25 I2C Sensor de temperatura y humedad ± 1.8% RH ± 0.2 ° C Mini módulo I2C. Es un sensor de humedad y temperatura de alta precisión que se ha convertido en un estándar de la industria en términos de factor de forma e inteligencia, proporcionando señales de sensor calibradas y linealizadas en formato digital I2C. Integrado con un circuito analógico y digital especializado, este sensor es uno de los dispositivos más eficientes para medir la temperatura y la humedad.

El protocolo de comunicación sobre el que trabaja el sensor es I2C. I2C significa circuito interintegrado. Es un protocolo de comunicación en el que la comunicación se realiza a través de líneas SDA (datos en serie) y SCL (reloj en serie). Permite conectar varios dispositivos al mismo tiempo. Es uno de los protocolos de comunicación más simples y eficientes.

Paso 2: ¡¡Qué necesitas….

Los materiales que necesitamos para lograr nuestro objetivo incluyen los siguientes componentes de hardware:

1. Sensor de temperatura y humedad SHT25

2. Frambuesa pi

3. Cable I2C

4. Escudo I2C para Raspberry Pi

5. Cable Ethernet

Paso 3: Conexión de hardware:

La sección de conexión de hardware básicamente explica las conexiones de cableado necesarias entre el sensor y la Raspberry Pi. Asegurar las conexiones correctas es la necesidad básica al trabajar en cualquier sistema para obtener la salida deseada. Entonces, las conexiones requeridas son las siguientes:

• El SHT25 funcionará sobre I2C. Aquí está el diagrama de cableado de ejemplo, que demuestra cómo cablear cada interfaz del sensor.
• Fuera de la caja, la placa está configurada para una interfaz I2C, por lo que recomendamos usar esta conexión si, por lo demás, es agnóstico. ¡Todo lo que necesitas son cuatro cables!
• Solo se requieren cuatro conexiones Vcc, Gnd, SCL y pines SDA y estos se conectan con la ayuda del cable I2C.

Estas conexiones se muestran en las imágenes de arriba.

Paso 4: Código Java de monitoreo de temperatura y humedad:

La ventaja de usar raspberry pi es que le brinda la flexibilidad del lenguaje de programación en el que desea programar la placa para conectar el sensor con ella. Aprovechando esta ventaja de esta placa, estamos demostrando aquí su programación en Java. El código Java para SHT25 se puede descargar de nuestra comunidad github que es Dcube Store.

Además de para la facilidad de los usuarios, aquí también explicamos el código:

Como primer paso de la codificación, debe descargar la biblioteca pi4j en el caso de Java, porque esta biblioteca admite las funciones utilizadas en el código. Entonces, para descargar la biblioteca puede visitar el siguiente enlace:

pi4j.com/install.html

También puede copiar el código Java de trabajo para este sensor desde aquí:

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 ) throws Exception {// Crear bus I2C I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // Obtener el dispositivo I2C, la dirección SHT25 I2C es 0x40 (64) I2CDevice device = Bus.getDevice (0x40); // Enviar comando de medición de temperatura, NO HOLD master device.write ((byte) 0xF3); Hilo.sueño (500); // Leer 2 bytes de datos // temp msb, temp lsb byte data = new byte [2]; device.read (datos, 0, 2); // Convertir los datos double cTemp = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 175.72) / 65536.0) - 46.85; fTemp doble = (cTemp * 1.8) + 32; // Enviar comando de medición de humedad, NO HOLD master device.write ((byte) 0xF5); Hilo.sueño (500); // Leer 2 bytes de datos // humedad msb, humedad lsb device.read (data, 0, 2); // Convierta los datos double humedad = (((((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) * 125.0) / 65536.0) - 6; // Salida de datos a la pantalla System.out.printf ("Humedad relativa:%.2f %% RH% n", humedad); System.out.printf ("Temperatura en grados Celsius:%.2f C% n", cTemp); System.out.printf ("Temperatura en Farhenheit:%.2f F% n", fTemp); }}

La salida del código también se muestra en la imagen de arriba.

La biblioteca que facilita la comunicación i2c entre el sensor y la placa es pi4j, sus diversos paquetes I2CBus, I2CDevice e I2CFactory ayudan a establecer la conexión.

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

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

Esta parte del código hace que el sensor funcione para medir la temperatura y la humedad escribiendo los comandos respectivos usando la función write () y luego los datos se leen usando la función read ().

device.write ((byte) 0xF3);

Hilo.sueño (500);

// Leer 2 bytes de datos

// temp msb, temp lsb

byte datos = nuevo byte [2];

device.read (datos, 0, 2);

// Enviar comando de medición de humedad, maestro NO HOLD

device.write ((byte) 0xF5);

Hilo.sueño (500);

// Leer 2 bytes de datos

// humedad msb, humedad lsb

device.read (datos, 0, 2);

Paso 5: Aplicaciones:

El sensor de temperatura y humedad relativa SHT25 tiene varias aplicaciones industriales como monitoreo de temperatura, protección térmica periférica de computadora. También hemos empleado este sensor en aplicaciones de estaciones meteorológicas, así como en sistemas de monitoreo de invernaderos.