آموزش و راه اندازی محصولاتتوسعه دانش

راه اندازی سنسور دما و رطوبت SHT1x

راه اندازی متفاوت سنسورهای سری SHTxx با روش برنامه نویسی استاندارد و البته آموزشی؛ حرفه ای یادبگیرید...

زمانی که صحبت از اندازه گیری دقیق رطوبت و دما می شود نام یکی از سنسورهای DHT، SMT و SHT به گوش میرسد، اکنون نیز سنسورهای اندازه گیری دما و رطوب سری SHT موضوع بحث این آموزش ماست. شرکت Sensirion به عنوان ابر هلدینگ تولید کننده سنسورهای اندازه گیری پروسه دریافت دقیق داده های دما و رطوبت را با ارائه یک سری از سنسورها از خانواده SHT1x نظیر SHT15, SHT11, SHT10 و… ساده کرده است. این سنسورهای کوچک دیجیتالی که راه اندازی آنها بسیار ساده بوده و در طولانی مدت پایداری بالایی دارند و همچنین نقطه قوت آنها بهره‌گیری از تکنولوژی دیجیتال  CMOSense بوده و توانسته دو سنسور را در یک چیپ مجتمع نموده و دقت بالایی در خروجی داده داشته باشند.

نکته: از آنجایی که مطالب این آموزش برای تمام نسخه های SHT15, SHT11, SHT10 و… یکسان و قابل استفاده است از این پس از اصطلاح SHT1x جهت عمومیت دادن به مطالب علمی اشاره شده در ادامه استفاده می کنیم.

دقت سنسورهای خانواده SHT1x :

سنسورهای سری SHT1x شهرت بسیاری دارند و دلیل این شهرت چیزی جز دقت و پایداری عملکرد در اندازه گیری دما و رطوبت نیست. در جدول زیر دقت اندازه گیری دما و رطوبت در خانواده های مختلف سری SHT1x نشان داده شده است.

سری نسخه دقت اندازه گیری رطوبت (برحسب %) دقت اندازه گیری دما (برحسب °C) محدوده ولتاژ کاری رابط کاربری ابعاد
بر حسب میلیمتر
SHT10 Low-Cost ±4.5 ±0.5 2.4 – 5.5 Digital Sbus 7.5 x 4.9 x 2.6
SHT11 Standard ±3 ±0.4 2.4 – 5.5 Digital Sbus 7.5 x 4.9 x 2.6
SHT15 High-End ±2 ±0.3 2.4 – 5.5 Digital Sbus 7.5 x 4.9 x 2.6

برای مثال دقت اندازه گیری دما در سنسور SHT10 برابر 0.5 درجه و در سنسور SHT15 برابر با 0.3 درجه و دقت اندازه گیری رطوبت در سنسور SHT10 برابر 4.5% و در سنسور SHT15 برابر با 2% می باشد.

پروتکل ارتباطی سنسورهای خانواده SHT1x :

این سنسور از یک پروتکل خاص برای ارتباط با میکروکنترلر استفاده می نماید که شباهت هایی با پروتکل I2C دارد. اساساً 2 پایه تغذیه و 2 پایه ارتباطی دارد.

تصویر معرفی پایه های SHT1x – عبارت NC به معنای No Connection بدون اتصال میباشد.

پایه DATA  : از این پایه برای ارسال فرمان به سنسور و همچنین خواندن مقدار دما و رطوبت استفاده می شود. این پایه حتما باید با یک مقاومت 10 کیلو اهم به تغذیه مثبت متصل شود.

پایه SCK  : این پایه برای همگان سازی ارتباط بین میکروکنترلر و سنسور استفاده می شود.

پایه GND  : تغذیه زمین سنسور

پایه VDD  : تغذیه مثبت سنسور که می تواند بین 2.4 الی 5.5 ولت باشد.

نحوه اتصال پایه های SHT1x به میکروکنترلر را مشاهده می کنید که در آن اتصال یک مقاومت به صورت Pull-Up در خط Data الزامی است.

تصویر اتصالات پایه های سنسور SHT1x به میکروکنترلر

برای خواندن دما و رطوبت اطلاعات روی خط DATA ارسال می شوند که به این منظور باید فرمت خاصی را رعایت کنیم، به عکس زیر دقت کنید.

مثلا برای خواندن رطوبت از سنسورهای سری SHT1x ابتدا دستورات زیر را به ترتیب ارسال کنید:

  1.  ارسال کد Start
  2.  ارسال دستور مربوط به رطوبت ( Measure Relative Humidity )
  3.  دریافت مقدار رطوبت
  4.  دریافت کد CRC-8 Checksum
  5.  ایجاد تاخیر برای خواندن مجدد اطلاعات از ماژول

کاربرد کد CRC در سنسورهای SHT1x :

CRC یک روش تشخیص خطا برپایه تشخیص تغییرات تصادفی داده‌ها است.

اغلب این فرض غلط وجود دارد که وقتی پیامی به همراه CRC آن از یک کانال آزاد دریافت می‌شود و CRC دریافتی با CRC محاسبه شده مطابقت می‌کند، پس امکان تغییر پیام در حین دریافت وجود ندارد. این درست نیست چراکه این امکان وجود دارد که هر دوی آن‌ها تغییر کرده باشند، به طوری که CRC جدید با پیام جدید مطابقت کند؛ بنابراین CRCها می‌توانند جهت بررسی درستی داده‌ها استفاده شوند ولی نه برای اطمینان از تمامیت آنها.

ساختار الگوریتم CRCها در سنسورهای SHT1x و SHT7x به صورت زیر است.

معمولا محاسبه CRC برای افرادی که حرفه ای نیستند کار پیچیده ای است و معمولا از محاسبه آن صرف نظر می کنند اما با برنامه‌ای که تیم فنی پژوهشگران الکترونیک و رباتیک آماده کرده است داده های دریافتی بر اساس الگوریتم تشخیص خطا CRC محاسبه شده و شما می توانید به مقادیر اندازه گیری شده توسط سنسورهای SHT1x اعتماد کامل کنید.

دانش فنی:

لازم به ذکر است که کتابخانه کامل و استاندارد راه اندازی سنسور مطابق فیلمی که در ادامه آمده است در بخش فروش فایل، قابل خرید است.

نکته: بدیهی حق نشر این دانش فنی صرفا برای پژوهشگران و خریداران این محصول دانش فنی محفوظ است؛ هرگونه انتقال به غیر و استفاده تجاری شرعاً و قانوناً حرام و قابل پیگیری است.

در ادامه از عملکرد مدار فیلم تهیه کردیم که می توانید آن را مشاهده کنید:

 

بازدیدکنندگان این آموزش، محصولات زیر را خریده اند

    سنسور دما و رطوبت SHT10
    ماژول سنسور دما و رطوبت SHT10 + برد راه انداز
    سنسور دما و رطوبت SHT11
    میکروکنترلر ATMEGA8A-PU پکیج DIP
    نمایشگر LCD کاراکتری 2x16 آبی
    برد برد Wish
برچسب ها

تیم فنی پژوهشگران

ما گروهی از اعضای قدیمی پژوهشسرای رباتیک مشهد مربوط به سالهای دهه 80 و... هستیم، دور هم جمع شدیم و قصد داریم نتایج R&D خود را در پژوهشگران به تألیف درآوریم...

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
بستن