آموزش و راه اندازی محصولاتتوسعه دانشفید RSS

راه اندازی سنسور دما و رطوبت SHT1x

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

تصویر تیم فنی پژوهشگران تیم فنی پژوهشگران30 دی, 1397
5,076 خواندن این مطلب 3 دقیقه زمان میبرد

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:

 

تصویر تیم فنی پژوهشگران تیم فنی پژوهشگران30 دی, 1397
5,076 خواندن این مطلب 3 دقیقه زمان میبرد
تصویر تیم فنی پژوهشگران

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

آموزش برنامه نویسی بخش ویندوز

11 تیر, 1397

راه اندازی ماژول پخش صدای WT588

1 مهر, 1395

راه اندازی ال سی دی Nokia5110 با CodeVision

16 دی, 1394

ژيروسكوپ Gyroscope

5 آبان, 1390

‫2 دیدگاه ها

  1. مواردی که باید در هنگام مونتاژ و نگهداری سنسور های خانواده SHT باید رعایت کرد به شرح زیر است.
    مراحل:
    a. روی میز خود یک صفحه رسانا با اتصال زمین قرار دهید. یا اینکه قبل از برداشتن سنسور با پنس دست خود را به پایه میز و یا شوفاژ بزنید.
    b. ابتدا روی برد پایه¬های مربوط به سنسور را قلع اندود کنید.
    c. سنسور را با پنس برداشته و در محل مربوطه قرار دهید.
    d. با هویه 20W به صورت لحظه¬ای پایه¬های سنسور را روی برد لحیم کنید.
    e. بین لحیم کردن هر پایه سنسور حتماً مکث داشته باشد تا از گرم شدن بیش از حد سنسور جلوگیری شود.
    f. مجدداً سنسور را کنار بگذارید تا خنک شود.
    g. پس از خنک شدن سنسور روی پایه¬های آن را با مقدار خیلی کمی چسب بپوشانید تا در برابر خوردگی محافظت شود.

    تذکرات:
     هرگز بردی که سنسور روی آن مونتاژ شده را شستشو ندهید.
     هرگز سنسور را با دست برندارید. و از تماس مستقیم دست به آن جلوگیری کنید.
     هرگز به سنسور فشار وارد نکنید.
     در هنگام برداشتن سنسور با پنس از اینکه الکتریسیته ساکن وجود ندارد اطمینان پیدا کنید.
     حرارت به سنسور آسیب می¬رساند، از این رو انجام لحیم کاری هر پایه را خیلی سریع انجام داده و بین لحیم کردن هر دو پایه مکث داشته باشید.
     استفاده از هویه 20W ضروری است.

دیدگاهتان را بنویسید

دکمه بازگشت به بالا