Home » فروشگاه » ماژول سنسور دما و رطوبت نسبی GebraBit HTU31D
محصول اوریجینال جبرابیت
رطوبت

ماژول سنسور دما و رطوبت نسبی GebraBit HTU31D

4.548.000 ریال

دسترسی: موجود در انبار

نوع ماژول

ماژول رطوبت و دمای نسبی

ولتاژ تغذیه

3V3, 5V

جریان مصرفی

10 mA to 30 mA (Typ. 20 mA)

نوع خروجی

I2C, Digital

محدوده سنجش رطوبت

0 to 100 %RH

حساسیت سنجش رطوبت

± 2 %RH

محدوده سنجش دما

-40°C to +125°C

حساسیت سنجش دما

± 0.2°C

ابعاد

Gebra small(36.29mm x 32.72mm)

رزولوشن سنجش رطوبت

0.01 %RH

دمای کاری

-40°C to 105°C

مروری بر HTU31D

HTU31 یکی از کوچکترین و دقیق ترین سنسورهای رطوبت موجود در بازار است که از ویژگی‌های بارز آن میتوان به زمان پاسخ سریع، اندازه‌گیری دقیق، هیسترزیس کم، و عملکرد پایدار( حتی زمانی که در معرض دما و رطوبت شدید قرار می‌گیرند) اشاره کرد. سنسور رطوبت و دما HTU31 شامل هر دو نسخه دیجیتال (D) و آنالوگ (V)میباشد.

مشخصات فنی

  • Output type: Digital-I2C
  • Humidity rangege: 0 to 100 %RH
  • Temperature range: -40°C to +125°C

کاربرد ها

  • Humidifiers / Dehumidifier
  • Meteorology
  • Environmental Monitoring & Trackers
  • IoT Applications/ IP Camera
  • Water Leak Detector

ماژول سنسور دما و رطوبت نسبی GebraBit HTU31D

  • با توجه به اینکه دسترسی به پایه‌های سنسور دشوار است، کاربران برای توسعه سخت‌افزاری و نرم‌افزاری این سنسور به یک برد ابتدایی (starter board) و درایور نیاز دارند. برای راحتی کاربران، GebraMS برد ماژول سنسور دما و رطوبت نسبی GebraBit HTU31D را طراحی کرده است. کاربران می‌توانند به کمک این برد، به مهم‌ترین پایه‌های سنسور به‌راحتی دسترسی پیدا کنند.
  • کافی است برد ماژول سنسور دما و رطوبت نسبی GebraBit HTU31D را روی برد (Breadboard) قرار دهید و سپس با یکی از بردهای Arduino، Raspberry Pi یا Discovery و با اعمال ولتاژ مناسب، آن را راه‌اندازی کنید.
  • ما به‌ویژه استفاده از Gebra STM32F303 را توصیه می‌کنیم؛ چرا که این برد دارای رگولاتور داخلی ۳.۳ ولت است و ترتیب پایه‌های آن با تمامی ماژول‌های Gebra هماهنگ است (استاندارد GEBRABUS)، بنابراین می‌توانید برد ماژول سنسور دما و رطوبت نسبی GebraBit HTU31D را مستقیماً به سوکت مربوطه متصل کرده و بدون نیاز به سیم‌کشی، برنامه‌نویسی را آغاز کنید.

ماژول GebraBit HTU31D

GebraBit HTU31D  ماژول دیجیتالی اندازه‌گیری دما و رطوبت نسبی است که با ولتاژهای تغذیه  3V3 و 5V کار می‌کند که کاربران می‌توانند به راحتی از طریق جامپر سلکتور روی ماژول، ولتاژ مورد نظر خود را انتخاب کنند همچنین  می‌توانند از طریق پروتکل I2C، با GebraBit HTU31D ارتباط برقرار کرده و قادر به تنظیم آدرس I2C از طریق جامپر سلکتور ماژول، می‌باشند.

یکی دیگر از ویژگی‌های مهم GebraBit HTU31D این است که به راحتی می‌توان از طریق پین RST ماژول ، به پینRST  سنسور دسترسی داشته و سنسور را reset  کرد.

با توجه به دشواری دستسرسی به پین های سنسور، کاربران برای توسعه سخت افزاری و البته توسعه نرم افزاری سنسور،نیاز به یک مدار راه انداز و درایور دارند.GebraBit برای راحتی کاربران این امر را با پیاده سازی مدار سنسور HTU31D و ارایه دسترسی به پین های آن، محق ساخته است.

برای راه اندازی این ماژول کافیست ماژول GebraBit HTU31D را در BreadBoard قرار داده سپس با اعمال ولتاژ مناسب ، ماژول  GebraBit HTU31D را با هریک از برد های اردوینو، رزبری پای ، دیسکاوری و مخصوصا ماژول GebraBit STM32F303 یا GebraBit ATMEGA32  که پیشنهاد ما استفاده از ماژول های توسعه میکروکنترلری GebraBit هست،راه اندازی و دیتا را دریافت کنید.

ویژگی‌های ماژول GebraBit HTU31D

  • User-selectable module power supply voltage between 3V3 and 5V
  • Selectable I2C address
  • Access to Reset pin of SHT35
  • ON/OFF LED indicator
  • GebraBit Pin Compatible with GEBRABUS
  • It can be used as a daughter board of GebraBit MCU Modules
  • Featuring Castellated pad (Assembled as SMD Part)
  • Separatable screw parts to reduce the size of the board
  • Package: GebraBit small (36.29mm x 32.72mm)

پین‌های ماژول GebraBit HTU31D

پین های تغذیه

  • 3V3 و 5V : این پین‌ها می توانند با توجه به وضعیت جامپرسلکتور VCC SEL، تغذیه اصلی سنسور و سطح منطق(Logic Level) ارتباط دیجیتال(I2C ) سنسور را تامین کند.
  • GND : این پین زمین مشترک برای تغذیه و سطح منطق(Logic Level) سنسور می باشد.

پین‌های I2C

  • SDA : این پین، پین دیتای ارتباط I2C می باشد، که به پین دیتای متناظر در میکروکنترلر(پردازنده) ، متصل می شود.با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL ،می توانید از سطح منطق(Logic Level) با ولتاژ 5V یا 3V3  استفاده کنید.
  • SCL : این پین، پین کلاک ارتباط I2C می باشد، که به پین کلاک متناظر در میکروکنترلر(پردازنده) ، متصل می شود.با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL ،می توانید از سطح منطق(Logic Level) با ولتاژ 5V یا 3V3 استفاده کنید

پین Reset

از پین RST می توان برای تنظیم مجدد سنسور استفاده کرد. حداقل پالس 1 میکروثانیه برای reset سنسور لازم است.

معرفی بخش های ماژول

سنسور HTU31D

سنسور رطوبت و دمای این ماژول بوده که در بالای ماژول قرار گرفته و مدار آن طراحی شده است.

جامپر سلکتور VCC SEL

با توجه به وضعیت مقاومت  0R این جامپر ، ولتاژ اصلی تغذیه سنسور از بین  “5V” و “3V3” انتخاب میشود

جامپر سلکتور ADD SEL

سنسور HTU31D توانایی پاسخگویی به 2 آدرس I²C مجزا را دارد. این ویژگی اجازه می دهد تا بتوان  چندین سنسور HTU31D را به یک شبکه I²C وصل کرد و از تضاد آدرس با سایر اجزا جلوگیری میکند.

به همین منظور جامپر سلکتور ADD SEL  روی ماژول GebraBit HTU31D تعبیه گردیده تا کاربر  بتواند به راحتی با تغییر وضعیت مقاومت 0R این جامپر، آدرس I2C سنسور را تغییر داده و چندین سنسور HTU31D را به شبکه I2C یکسان متصل کند.

جدول آدرس I2C  سنسور به شرح زیر میباشد:

LED تغذیه

با توجه به وضعیت جامپر VCC SEL و اعمال ولتاژ به ماژول توسط پین مربوطه، LED ماژول روشن می شود.

پین Reset

از پین RST می توان برای تنظیم مجدد سنسور استفاده کرد. حداقل پالس 1 میکروثانیه برای reset سنسور لازم است.

اتصال به پردازنده

اتصال I2C با GebraBit STM32F303

برای اتصال I2C ماژول GebraBit HTU31Dبه ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 بعد از تعریف کردن SDA و SCL روی پین های PB9 و PB8 (برای راحتی کار در STMCUBEMX)مراحل زیر را دنبال کنید:

  • پین “3V3” ماژول HTU31D را به پین “3V3” خروجی ماژول میکروکنترلر متصل کنید.(سیم قرمز)
  • پین “GND” ماژول HTU31D را به پین “GND” ماژول میکروکنترلر متصل کنید.(سیم سیاه)
  • پین “SCL” ماژول HTU31D را به پین PB8 ماژول میکروکنترلر (SCL) متصل کنید.(سیم آبی)
  • پین “SDA” ماژول HTU31D را به پین PB9 ماژول میکروکنترلر (SDA) متصل کنید.(سیم زرد)

توجه: با توجه به اینکه پین PA14 ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 برای پروگرام کردن میکروکنترلر استفاده میشود،تنظیم I2C بر روی پین های PA14 و PA15 در این ورژن مقدور نمی باشد،لذا در اتصال I2C به ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 در این ورژن ، ماژول GebraBit HTU31D نمی تواند به صورت Pin to Pin بر روی آن قرار گیرد.

اتصال I2C با GebraBit ATMEGA32A

با توجه به اینکه پین های I2C میکروکنترلر ATMEGA32A بر اساس استاندارد GEBRABUS متناظر با پین های I2C  دیگر ماژول های GEBRABIT می باشد،  ماژول GebraBit HTU31D را به صورت Pin to Pin بر روی ماژول GebraBit ATMEGA32A قرار داده و به راحتی با ماژول GebraBit HTU31D از طریق I2C ارتباط برقرار کنید:

توجه: در صورت استفاده از ماژول‌های میکروکنترلریGebraBit  توجه داشته باشید که جامپر سلکتورVCC SEL ماژول GebraBit HTU31Dروی “3V3” باشد تا راحت تر بتوانید با گرفتن ولتاژ”3V3” از ماژول میکروکنترلری ، ماژول سنسور مورد نظر را راه اندازی کنید.

اتصال I2C با ARDUINO UNO

برای اتصال I2C ماژول GebraBit HTU31Dبه ARDUINO UNO مراحل زیر را دنبال کنید:

  • پین “3V3” ماژول HTU31D را به پین “3V3” خروجی برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم قرمز)
  • پین “GND” ماژول HTU31D را به پین “GND” برد ARDUINO UNO متصل کنید.(سیم سیاه)
  • پین “SCL” ماژول HTU31D را به پین A5 برد  ARDUINO UNO( (SCLمتصل کنید.(سیم آبی)
  • پین “SDA” ماژول HTU31D را به پین A4 برد ARDUINO UNO( (SDAمتصل کنید.(سیم نارنجی)
نوع ماژول

ماژول رطوبت و دمای نسبی

ولتاژ تغذیه

3V3, 5V

جریان مصرفی

10 mA to 30 mA (Typ. 20 mA)

نوع خروجی

I2C, Digital

محدوده سنجش رطوبت

0 to 100 %RH

حساسیت سنجش رطوبت

± 2 %RH

محدوده سنجش دما

-40°C to +125°C

حساسیت سنجش دما

± 0.2°C

ابعاد

Gebra small(36.29mm x 32.72mm)

رزولوشن سنجش رطوبت

0.01 %RH

دمای کاری

-40°C to 105°C

HTU31 gebrabit project

هدف ما از انجام این پروژه چیست؟

در این بخش قصد داریم سنسورHTU31D را به وسیله میکروکنترلر آرم، سری STM32F راه اندازی کنیم. به منظور استفاده راحت تر و بهینه تر در این پروژه از دو ماژول آماده GB621EN و GebraBit STM32F303 استفاده میکنیم.

این دو ماژول شامل مینیمم قطعات لازم سنسورHTU31D و میکروکنترلر STM32F میباشند که توسط تیم جبرابیت جهت آسان سازی کار فراهم شده اند.

در این آموزش چه چیزهایی یاد میگیریم؟

شما در این بخش ضمن راه اندازی و استفاده از سنسورHTU31D، به طور خلاصه با تمامی رجیسترهای سنسور HTU31D، نحوه تنظیم بخش های مختلف میکروکنترلرSTM32 برای راه اندازی این سنسور با استفاده از پروتکل I2C، چگونگی استفاده از فایل کتابخانه و درایور مختص ماژول GB621EN، نحوه فراخوانی توابع و در نهایت دریافت داده های سنسور در کامپایلر Keil  نیز آشنا خواهید شد.

برای انجام این پروژه به چه چیزهایی نیاز داریم؟

همانطور که احتمالا میدانید برای انجام این پروژه به سخت افزارها و نرم افزارهایی نیاز داریم. عناوین این سخت افزارها و نرم افزارها در جدول زیر در اختیارتان قرار داده شده که میتوانید با کلیک روی هرکدام از آنها، آنها را تهیه/دانلود کنید و  برای شروع آماده شوید.

سخت افزارهای مورد نیاز نرم افزارهای مورد نیاز
  GebraBit HTU31D module  Keil compiler 
  GebraBit STM32F303 module   STM32CubeMX program
 ST-LINK/V2 programmer

ابتدا  مانند تصویر زیر ماژول  GebraBit HTU31D را به صورت زیر به ماژول GebraBit STM32F303 متصل می کنیم:

توجه : با توجه به اینکه پین PA14 ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 برای پروگرام کردن میکروکنترلر استفاده میشود،تنظیم I2C بر روی پین های PA14 و PA15 در این ورژن مقدور نمی باشد،لذا در اتصال I2C به ماژول میکروکنترلرGebraBit STM32F303 در این ورژن ، ماژول GebraBit HTU31D  نمی تواند به صورت Pin to Pin بر روی آن قرار گیرد.

در نهایت مقادیر دما و رطوبت را به صورت Real Time در پنجره Watch1 کامپایلر Keil در حالت Debug Session مشاهده خواهیم کرد.

تنظیمات STM32CubeMX

در ادامه تنظیمات مربوط به هریک از بخش های I2C , RCC , Debug , Clock را در میکروکنترلر STM32F303 برای راه اندازی ماژول GebraBit HTU31D را مرور می کنیم.

تنظیمات RCC

با توجه به وجود کریستال 8Mhz در ماژول GebraBit STM32F303 ، کلاک خارجی را در بخش RCC انتخاب می کنیم:

تنظیمات Debug&Programming

با توجه به دسترسی به پین های SWCLK و SWDIO در ماژول GebraBit STM32F303 ، برای کاهش تعداد پین هنگام  Debug&Programming در بلوک SYS گزینه Serial Wire را در بخش Debug انتخاب می کنیم:

تنظیمات I2C

برای ارتباط از طریق I2C با ماژول GebraBit STM32F303 حالت Fast Mode  با سرعت 400khz  را انتخاب کرده و پین های PB8 و PB9 را به عنوان SCL و SDA انتخاب می کنیم

با توجه به دیتاشیت سنسور ، تنظیمات پارامتر های I2C  در بخش Parameter Settings همانند تصویر بالا مقدار دهی خواهد شد.

تنظیمات Clock

تنظیمات کلاک مربوط به هریک از بخش های میکروکنترلر STM32F303 در این کد به شرح ذیل می باشد:

تنظیمات Project Manager

تنظیمات Project Manager به صورت زیر بوده که در اینجا ما از کامپایلر MDK-ARM ورژن 5.32 استفاده کرده ایم:

بعد از اتمام تمام تنظیمات فوق ، بر روی GENERATE CODE  کلیک کرده و با اضافه کردن کتابخانه و درایور(تهیه شده توسط GebraBit) HTU31D ، کد خود را به راحتی توسعه می دهیم.فایل STM32CubeMX , کتابخانه و درایور و پروژه KEIL را می توانید از انتهای این آموزش دانلود کنید.

کتابخانه و درایور HTU31D

GebraBit علاوه بر طراحی ماژولار سنسورها و آی سی های مختلف ، پیشرو در ارائه انواع کتابخانه های ساختاریافته و مستقل از سخت افزار به زبان  C، جهت سهولت کاربران در راه اندازی و توسعه نرم افزاری آنها نیز بوده است.

بدین منظور پس از تهیه هر یک از ماژول های  GebraBit  ، کاربر می تواند با مراجعه به بخش آموزش ماژول مربوطه، کتابخانه مختص به آن ماژول که حاوی فایل .h و .c (Header and Source) و یک برنامه نمونه آموزشی تحت سخت افزار های GebraBit STM32F303, GebraBit ATMEGA32A یا Arduino می باشد را دانلود کند.

تمامی توابع و Structure های تعریف شده در کتابخانه ، با جزئیات کامل، کامنت گذاری شده و تمامی پارامتر های دریافتی در آرگومان توابع و مقادیر بازگشتی از آنها ، به اختصار توضیح داده شده است.با توجه به مستقل از سخت افزار بودن کتابخانه ها،کاربر به راحتی می تواند آن را در هر یک از کامپایلر های دلخواه اضافه کرده و با میکروکنترلر و برد توسعه مورد علاقه خود، آن را توسعه دهد.

فایل هدر GebraBit_HTU31D.h

در این فایل بر اساس دیتاشیت سنسور یا ای سی ، تمامی آدرس رجیسترها، مقادیر هریک از رجیسترها به صورت Enumeration تعریف شده است.همچنین بدنه سنسور HTU31D و کانفیگ های مربوط به هریک از بلوک های داخلی سنسور  HTU31D به صورت STRUCT  با نام  GebraBit_HTU31D نیز تعریف شده است.که نهایتا در محیط  Debug Session تمامی کانفیگ های مربوط به هر بلوک به صورت Real Time قابل مشاهده است.

USER REGISTER MAP

نقشه رجیستری یا Command های سنسور در این بخش تعریف شده است :

1. #define HTU31D_I2C		                 &hi2c1
 2. #define HTU31D_ADDRESS 		             0x40
 3. #define HTU31D_WRITE_ADDRESS 			 ((HTU31D_ADDRESS<<1)|0)
 4. #define HTU31D_READ_ADDRESS 			 ((HTU31D_ADDRESS<<1)|1)
 5. #define HTU31D_CONVERSION                (0x40)
 6. #define HTU31D_READ_TEMPERATURE_HUMIDITY (0x00)
 7. #define HTU31D_READ_HUMIDITY 			 (0x10)
 8. #define HTU31D_RESET 					 (0x1E)
 9. #define HTU31D_HEATER_ON 				 (0x04)
10. #define HTU31D_HEATER_OFF 				 (0x02)
11. #define HTU31D_READ_SERIAL_NUMBER 		 (0x0A)
12. #define HTU31D_READ_DIAGNOSTIC 		     (0x08)
13. // Processing constants
14. #define HTU31D_TEMPERATURE_COEFFICIENT	 (float)(-0.15)
15. #define HTU31D_CONSTANT_A				 (float)(8.1332)
16. #define HTU31D_CONSTANT_B				 (float)(1762.39)
17. #define HTU31D_CONSTANT_C				 (float)(235.66)
18. // Coefficients for temperature computation
19. #define TEMPERATURE_COEFF_MUL			 (175.72)
20. #define TEMPERATURE_COEFF_ADD			 (-46.85)
21. // Coefficients for relative humidity computation
22. #define HUMIDITY_COEFF_MUL				  (125)
23. #define HUMIDITY_COEFF_ADD				  (-6)
24.

enum HTU31D_Ability

توانایی فعال یا غیر فعال کردن بخش های مختلف سنسور در این enum  تعریف شده است :

typedef enum Ability
{
	Disable = 0 ,
	Enable
}HTU31D_Ability;

enum HTU31D_Action

برای فعال و غیر فعال کردن بخش های مختلف سنسور از مقادیر این enum استفاده می شود:

1. typedef enum Action
2. {
3. 	DEACTIVE = 0,
4. 	ACTIVE   = 1
5. }HTU31D_Action;

enum HTU31D_ Humidity_OSR

برای تنظیمات OSR سنسور رطوبت از مقادیر این enum استفاده می شود:

1. typedef enum Humidity_OSR
2. {
3. 	HUMIDITY_OSR_0  = 0x00 ,
4. 	HUMIDITY_OSR_1  = 0x08 ,
5. 	HUMIDITY_OSR_2  = 0x10 ,
6. 	HUMIDITY_OSR_3  = 0x18
7. }HTU31D_Humidity_OSR;
8.

enum HTU31D_ Temperature_OSR

برای تنظیمات OSR سنسور دما از مقادیر این enum استفاده می شود:

1. typedef enum Temperature_OSR
2. {
3. 	TEMPERATURE_OSR_0  = 0x00 ,
4. 	TEMPERATURE_OSR_1  = 0x02 ,
5. 	TEMPERATURE_OSR_2  = 0x04 ,
6. 	TEMPERATURE_OSR_3  = 0x06
7. }HTU31D_Temperature_OSR;
8.

enum HTU31D_Humidity_Conversion_Time

برای انتخاب زمان تبدیل مقادیر رطوبت از مقادیر این enum استفاده می شود:

1. typedef enum Humidity_Conversion_Time
2. {
3. 	HUMIDITY_OSR_0_MEASUREMENT_TIME = 1 ,
4. 	HUMIDITY_OSR_1_MEASUREMENT_TIME = 2 ,
5. 	HUMIDITY_OSR_2_MEASUREMENT_TIME = 4 ,
6. 	HUMIDITY_OSR_3_MEASUREMENT_TIME = 8
7. }HTU31D_Humidity_Conversion_Time;
8.

enum HTU31D_Temperature_Conversion_Time

برای انتخاب زمان تبدیل مقادیر  دما از مقادیر این enum استفاده می شود:

1. typedef enum Temperature_Conversion_Time
2. {
3. 	TEMPERATURE_OSR_0_MEASUREMENT_TIME = 2 ,
4. 	TEMPERATURE_OSR_1_MEASUREMENT_TIME = 4 ,
5. 	TEMPERATURE_OSR_2_MEASUREMENT_TIME = 7 ,
6. 	TEMPERATURE_OSR_3_MEASUREMENT_TIME = 13
7. }HTU31D_Temperature_Conversion_Time;
8.

enum HTU31D_ Heater

با استفاده از این enum هیتر داخلی موجود در سنسور خاموش و روشن می شود:

1. typedef enum Heater
2. {
3. 	HEATER_ON  = HTU31D_HEATER_ON ,
4. 	HEATER_OFF = HTU31D_HEATER_OFF
5. }HTU31D_Heater;
6.

enum HTU31D_CRC_Status

با استفاده از این enum وضعیت بررسی CRC مشخص می شود:

1. typedef enum CRC_Status
2. {
3. 	CRC_ERROR = 0 ,
4. 	CRC_OK
5. }HTU31D_CRC_Status;
6.

enum HTU31D_Reset_Status

با استفاده از این enum وضعیت ریست سنسورمشخص می شود:

1. typedef enum
2. {
3. 	FAILED = 0 ,
4. 	DONE
5. }HTU31D_Reset_Status;
6.

struct HTU31D

تمام ویژگی های سنسور، ضرایب کالیبراسیون و داده های سنسور در این Struct  تعریف شده است و تمامی اطلاعات و کانفیگ اجرا شده بر روی سنسور در این Structure ذخیره شده و می توان تغییرات در هر بخش از سنسور را در محیط Debug Session مشاهده نمود:

1. /*************************************************
 2.  *  Defining HTU31D Register & Data As Struct   *
 3.  **************************************************/
 4. typedef	struct HTU31D
 5. {
 6. 	  uint8_t                       	   Register_Cache;
 7. 	  HTU31D_Reset_Status				   RESET;
 8. 	  uint32_t                             SERIAL_NUMBER;
 9. 	  uint8_t							   DIAGNOSTIC;
10. 	  HTU31D_Action						   NVM_CRC_ERROR;
11. 	  HTU31D_Action                        HUMIDITY_UNDER_OVER_RUN;
12. 	  HTU31D_Action						   HUMIDITY_ABOVE_120RH_ERROR;
13. 	  HTU31D_Action						   HUMIDITY_BELOW_10RH_ERROR ;//-10
14. 	  HTU31D_Action                        TEMPERATURE_UNDER_OVER_RUN;
15. 	  HTU31D_Action						   TEMPERATURE_ABOVE_150_ERROR;
16. 	  HTU31D_Action						   TEMPERATURE_BELOW_50_ERROR ;//-50
17. 	  HTU31D_Heater						   ON_CHIP_HEATER;
18. 	  HTU31D_Humidity_OSR                  HUMIDITY_OSR;
19. 	  HTU31D_Temperature_OSR			   TEMPERATURE_OSR;
20. 	  HTU31D_Humidity_Conversion_Time      HUMIDITY_CONVERSION_TIME;
21. 	  HTU31D_Temperature_Conversion_Time   TEMPERATURE_CONVERSION_TIME;
22. 	  uint8_t                              ADC_RAW_DATA[ADC_RAW_DATA_BUFFER_SIZE];
23. 	  uint16_t                             RAW_TEMPERATURE;
24. 	  uint16_t							   RAW_HUMIDITY;
25. 	  uint8_t 							   HTU31D_CRC;
26. 	  HTU31D_CRC_Status 		           CRC_CHECK;
27.       float 							   TEMPERATURE;
28. 	  float 							   HUMIDITY;
29. //	  double							   PARTIAL_PRESSURE;
30. //	  double 							   DEW_POINT;
31. }GebraBit_HTU31D;
32.

اعلان توابع

در پایان این فایل تمامی توابع جهت خواندن و نوشتن در رجیستر های HTU31D ، کانفیک سنسور و دریافت داده از سنسور اعلان شده است:

1. /********************************************************
 2.  *  Declare Read&Write HTU31D Register Values Functions *
 3.  ********************************************************/
 4. extern void GB_HTU31D_Write_Command( uint8_t cmd);
 5. /********************************************************
 6.  *       Declare HTU31D Configuration Functions         *
 7.  ********************************************************/
 8. extern void GB_HTU31D_Soft_Reset ( GebraBit_HTU31D * HTU31D )  ;
 9. extern void GB_HTU31D_CRC_Check( GebraBit_HTU31D * HTU31D , uint16_t value, uint8_t crc) ;
10. extern void GB_HTU31D_On_Chip_Heater ( GebraBit_HTU31D * HTU31D , HTU31D_Heater heater )   ;
11. extern void GB_HTU31D_Read_Serial_Number ( GebraBit_HTU31D * HTU31D  )    ;
12. extern void GB_HTU31D_Read_Diagnostic ( GebraBit_HTU31D * HTU31D  )   ;
13. extern void GB_HTU31D_Humidity_OSR ( GebraBit_HTU31D * HTU31D , HTU31D_Humidity_OSR osr )  ;
14. extern void GB_HTU31D_Temperature_OSR ( GebraBit_HTU31D * HTU31D , HTU31D_Temperature_OSR osr )  ;
15. extern void GB_HTU31D_Configuration(GebraBit_HTU31D * HTU31D)  ;
16. extern void GB_HTU31D_Start_Conversion ( GebraBit_HTU31D * HTU31D   )   ;
17. extern void GB_HTU31D_Read_Raw_Temperature_Humidity( GebraBit_HTU31D * HTU31D )  ;
18. extern void GB_HTU31D_Temperature ( GebraBit_HTU31D * HTU31D )  ;
19. extern void GB_HTU31D_Humidity ( GebraBit_HTU31D * HTU31D )   ;
20. extern void GB_HTU31D_Dew_Point( GebraBit_HTU31D * HTU31D  ) ;
21. extern void GB_HTU31D_initialize( GebraBit_HTU31D * HTU31D )  ;
22. extern void GB_HTU31D_Get_Data(GebraBit_HTU31D * HTU31D);
23.

فایل سورس GebraBit_HTU31D.c

در این فایل که به زبان C نوشته شده ، تمامی توابع با جزئیات کامل، کامنت گذاری شده و تمامی پارامتر های دریافتی در آرگومان توابع و مقادیر بازگشتی از آنها ، بطور واضح توضیح داده شده است.از این رو در این قسمت به همین توضیحات اکتفا کرده و کاربران را برای اطلاعات بیشتر به بررسی مستقیم از این فایل دعوت می کنیم.

برنامه نمونه در Keil

بعد از تولید پروژه Keil با استفاده از STM32CubeMX و اضافه کردن کتابخانه GebraBit_HTU31D.c ارائه شده توسط GebraBit ، به بررسی قسمت اصلی برنامه آموزشی نمونه، فایل main.c و مشاهده خروجی ماژول GebraBit HTU31D در قسمت watch در محیط Debugging برنامه Keil می پردازیم.

شرح فایل main.c

به ساختار ها ، Enum ها و توابع مورد نیاز ماژول GebraBit HTU31D ، اضافه شده است.در قسمت بعدی متغیری به نام HTU31D_Module از نوع ساختار GebraBit_HTU31D (این ساختار در هدر GebraBit_HTU31D بوده و در بخش توضیحات کتابخانه GebraBit_HTU31Dتوضیح داده شد) که برای پیکربندی ماژول GebraBit HTU31D می باشد،تعریف شده است:

/* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
/* USER CODE BEGIN PTD */
GebraBit_HTU31D HTU31D_Module;
/* USER CODE END PTD */

در بخش بعدی کد نوشته شده، با استفاده از تابع  GB_HTU31D_initialize(&HTU31D_Module) و GB_HTU31D_Configuration(&HTU31D_Module) ماژول GebraBit HTU31D را مقدار دهی می کنیم و در نهایت در قسمت while برنامه ،داده را از سنسور خوانده و مقادیر رطوبت و دما به طور پیوسته دریافت میشود:

1. /* USER CODE BEGIN 2 */
 2. 	GB_HTU31D_initialize(&HTU31D_Module);
 3. 	GB_HTU31D_Configuration(&HTU31D_Module);
 4.   /* USER CODE END 2 */
 5.
 6.   /* Infinite loop */
 7.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
 8.   while (1)
 9.   {
10.     /* USER CODE END WHILE */
11.
12.     /* USER CODE BEGIN 3 */
13. 		GB_HTU31D_Get_Data(&HTU31D_Module);
14.   }
15.   /* USER CODE END 3 */
16. }
17.
1. /* USER CODE BEGIN 2 */
 2. 	GB_HTU31D_initialize(&HTU31D_Module);
 3. 	GB_HTU31D_Configuration(&HTU31D_Module);
 4.   /* USER CODE END 2 */
 5.
 6.   /* Infinite loop */
 7.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
 8.   while (1)
 9.   {
10.     /* USER CODE END WHILE */
11.
12.     /* USER CODE BEGIN 3 */
13. 		GB_HTU31D_Get_Data(&HTU31D_Module);
14.   }
15.   /* USER CODE END 3 */
16. }
17.

متن کد فایل main.c:

1. /* USER CODE BEGIN Header */
  2. /*
  3.  * ________________________________________________________________________________________________________
  4.  * Copyright (c) 2020 GebraBit Inc. All rights reserved.
  5.  *
  6.  * This software, related documentation and any modifications thereto (collectively “Software”) is subject
  7.  * to GebraBit and its licensors' intellectual property rights under U.S. and international copyright
  8.  * and other intellectual property rights laws.
  9.  *
 10.  * GebraBit and its licensors retain all intellectual property and proprietary rights in and to the Software
 11.  * and any use, reproduction, disclosure or distribution of the Software without an express license agreement
 12.  * from GebraBit is strictly prohibited.
 13.
 14.  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT
 15.  * NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NON-INFRINGEMENT IN
 16.  * NO EVENT SHALL GebraBit BE LIABLE FOR ANY DIRECT, SPECIAL, INDIRECT, INCIDENTAL, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES,
 17.  * OR ANY DAMAGES WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT,
 18.  * NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE
 19.  * OF THE SOFTWARE.
 20.  * ________________________________________________________________________________________________________
 21.  */
 22. /**
 23.   ******************************************************************************
 24.   * @file           : main.c
 25.   * @brief          : Main program body
 26. 	* @Author       	: Mehrdad Zeinali
 27.   ******************************************************************************
 28.   * @attention
 29.   *
 30.   * Copyright (c) 2022 STMicroelectronics.
 31.   * All rights reserved.
 32.   *
 33.   * This software is licensed under terms that can be found in the LICENSE file
 34.   * in the root directory of this software component.
 35.   * If no LICENSE file comes with this software, it is provided AS-IS.
 36.   *
 37.   ******************************************************************************
 38.   */
 39. /* USER CODE END Header */
 40. /* Includes ------------------------------------------------------------------*/
 41. #include "main.h"
 42. #include "i2c.h"
 43. #include "gpio.h"
 44.
 45. /* Private includes ----------------------------------------------------------*/
 46. /* USER CODE BEGIN Includes */
 47. #include "GebraBit_HTU31D.h"
 48. /* USER CODE END Includes */
 49.
 50. /* Private typedef -----------------------------------------------------------*/
 51. /* USER CODE BEGIN PTD */
 52. GebraBit_HTU31D HTU31D_Module;
 53. /* USER CODE END PTD */
 54.
 55. /* Private define ------------------------------------------------------------*/
 56. /* USER CODE BEGIN PD */
 57. /* USER CODE END PD */
 58.
 59. /* Private macro -------------------------------------------------------------*/
 60. /* USER CODE BEGIN PM */
 61.
 62. /* USER CODE END PM */
 63.
 64. /* Private variables ---------------------------------------------------------*/
 65.
 66. /* USER CODE BEGIN PV */
 67.
 68. /* USER CODE END PV */
 69.
 70. /* Private function prototypes -----------------------------------------------*/
 71. void SystemClock_Config(void);
 72. /* USER CODE BEGIN PFP */
 73.
 74. /* USER CODE END PFP */
 75.
 76. /* Private user code ---------------------------------------------------------*/
 77. /* USER CODE BEGIN 0 */
 78.
 79. /* USER CODE END 0 */
 80.
 81. /**
 82.   * @brief  The application entry point.
 83.   * @retval int
 84.   */
 85. int main(void)
 86. {
 87.   /* USER CODE BEGIN 1 */
 88.
 89.   /* USER CODE END 1 */
 90.
 91.   /* MCU Configuration--------------------------------------------------------*/
 92.
 93.   /* Reset of all peripherals, Initializes the Flash interface and the Systick. */
 94.   HAL_Init();
 95.
 96.   /* USER CODE BEGIN Init */
 97.
 98.   /* USER CODE END Init */
 99.
100.   /* Configure the system clock */
101.   SystemClock_Config();
102.
103.   /* USER CODE BEGIN SysInit */
104.
105.   /* USER CODE END SysInit */
106.
107.   /* Initialize all configured peripherals */
108.   MX_GPIO_Init();
109.   MX_I2C1_Init();
110.   /* USER CODE BEGIN 2 */
111.   GB_HTU31D_initialize(&HTU31D_Module);
112. 	GB_HTU31D_Configuration(&HTU31D_Module);
113.   /* USER CODE END 2 */
114.
115.   /* Infinite loop */
116.   /* USER CODE BEGIN WHILE */
117.   while (1)
118.   {
119.     /* USER CODE END WHILE */
120.
121.     /* USER CODE BEGIN 3 */
122. 		GB_HTU31D_Get_Data(&HTU31D_Module);
123.   }
124.   /* USER CODE END 3 */
125. }
126.
127. /**
128.   * @brief System Clock Configuration
129.   * @retval None
130.   */
131. void SystemClock_Config(void)
132. {
133.   RCC_OscInitTypeDef RCC_OscInitStruct = {0};
134.   RCC_ClkInitTypeDef RCC_ClkInitStruct = {0};
135.   RCC_PeriphCLKInitTypeDef PeriphClkInit = {0};
136.
137.   /** Initializes the RCC Oscillators according to the specified parameters
138.   * in the RCC_OscInitTypeDef structure.
139.   */
140.   RCC_OscInitStruct.OscillatorType = RCC_OSCILLATORTYPE_HSE;
141.   RCC_OscInitStruct.HSEState = RCC_HSE_ON;
142.   RCC_OscInitStruct.HSEPredivValue = RCC_HSE_PREDIV_DIV1;
143.   RCC_OscInitStruct.HSIState = RCC_HSI_ON;
144.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLState = RCC_PLL_ON;
145.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLSource = RCC_PLLSOURCE_HSE;
146.   RCC_OscInitStruct.PLL.PLLMUL = RCC_PLL_MUL9;
147.   if (HAL_RCC_OscConfig(&RCC_OscInitStruct) != HAL_OK)
148.   {
149.     Error_Handler();
150.   }
151.
152.   /** Initializes the CPU, AHB and APB buses clocks
153.   */
154.   RCC_ClkInitStruct.ClockType = RCC_CLOCKTYPE_HCLK|RCC_CLOCKTYPE_SYSCLK
155.                               |RCC_CLOCKTYPE_PCLK1|RCC_CLOCKTYPE_PCLK2;
156.   RCC_ClkInitStruct.SYSCLKSource = RCC_SYSCLKSOURCE_PLLCLK;
157.   RCC_ClkInitStruct.AHBCLKDivider = RCC_SYSCLK_DIV1;
158.   RCC_ClkInitStruct.APB1CLKDivider = RCC_HCLK_DIV2;
159.   RCC_ClkInitStruct.APB2CLKDivider = RCC_HCLK_DIV1;
160.
161.   if (HAL_RCC_ClockConfig(&RCC_ClkInitStruct, FLASH_LATENCY_2) != HAL_OK)
162.   {
163.     Error_Handler();
164.   }
165.   PeriphClkInit.PeriphClockSelection = RCC_PERIPHCLK_I2C1;
166.   PeriphClkInit.I2c1ClockSelection = RCC_I2C1CLKSOURCE_SYSCLK;
167.   if (HAL_RCCEx_PeriphCLKConfig(&PeriphClkInit) != HAL_OK)
168.   {
169.     Error_Handler();
170.   }
171. }
172.
173. /* USER CODE BEGIN 4 */
174.
175. /* USER CODE END 4 */
176.
177. /**
178.   * @brief  This function is executed in case of error occurrence.
179.   * @retval None
180.   */
181. void Error_Handler(void)
182. {
183.   /* USER CODE BEGIN Error_Handler_Debug */
184.   /* User can add his own implementation to report the HAL error return state */
185.   __disable_irq();
186.   while (1)
187.   {
188.   }
189.   /* USER CODE END Error_Handler_Debug */
190. }
191.
192. #ifdef  USE_FULL_ASSERT
193. /**
194.   * @brief  Reports the name of the source file and the source line number
195.   *         where the assert_param error has occurred.
196.   * @param  file: pointer to the source file name
197.   * @param  line: assert_param error line source number
198.   * @retval None
199.   */
200. void assert_failed(uint8_t *file, uint32_t line)
201. {
202.   /* USER CODE BEGIN 6 */
203.   /* User can add his own implementation to report the file name and line number,
204.      ex: printf("Wrong parameters value: file %s on line %d\r\n", file, line) */
205.   /* USER CODE END 6 */
206. }
207. #endif /* USE_FULL_ASSERT */
208.

خروجی برنامه

بعد از تولید پروژه Keil با استفاده از STM32CubeMX و اضافه کردن کتابخانه ، ح پروگرامر STLINK V2 را با استفاده از آداپتور تبدیل STLINKV2 به GebraBit STM32F303 متصل می کنیم:

آداپتور تبدیل :STLINKV2

  با اتصال پروگرامر STLINK V2 به GebraBit STM32F303 دیگر نیازی به اعمال تغذیه به  ماژول های GebraBit STM32F303 و GebraBit HTU31D نمی باشد، زیرا ولتاژ کاری خود را مستقیما از پروگرامر STLINK V2 دریافت میکنند.

در نهایت وارد حالت Debug شده و با اضافه کردن HTU31D_Module به پنجره  watch و اجرای برنامه ، تغییرات مقادیر دما و رطوبت ماژول GebraBit HTU31D را مشاهده می کنیم:

1. HTU31D چیست و چگونه کار می‌کند؟

HTU31D یک سنسور دیجیتال برای اندازه‌گیری رطوبت نسبی (RH) و دما است که از تکنولوژی خازنی برای اندازه‌گیری رطوبت و ترمیستور برای اندازه‌گیری دما استفاده می‌کند. این سنسور با استفاده از پروتکل I²C داده‌ها را به طور دیجیتال ارسال می‌کند و برای خواندن داده‌ها از سیگنال‌های دیجیتال استفاده می‌کند. این سنسور در کاربردهایی که به اندازه‌گیری دقیق دما و رطوبت نیاز دارند، مانند سیستم‌های نظارتی محیطی و صنعتی، بسیار مناسب است.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


2. دامنه اندازه‌گیری رطوبت و دما در HTU31D چیست؟

HTU31D می‌تواند رطوبت نسبی را در بازه 0 تا 100 درصد RH با دقت ±2% RH اندازه‌گیری کند. همچنین دمای آن از -40 درجه سلسیوس تا +125 درجه سلسیوس با دقت ±0.2°C قابل اندازه‌گیری است. این سنسور از دقت بالایی برخوردار است و می‌تواند در محیط‌های مختلف با شرایط متغیر دما و رطوبت، داده‌های دقیقی را فراهم کند. این ویژگی آن را برای کاربردهایی مانند دستگاه‌های کنترل محیطی و سنجش شرایط جوی مناسب می‌سازد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


3. HTU31D از چه پروتکل دیجیتال پشتیبانی می‌کند؟

HTU31D از پروتکل I²C برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند و می‌تواند با سرعت‌های 100 kHz و 400 kHz ارتباط برقرار کند. این سنسور دارای یک آدرس 7 بیتی قابل تنظیم است و داده‌ها را به صورت دیجیتال ارسال می‌کند. استفاده از پروتکل I²C باعث می‌شود تا HTU31D در پروژه‌هایی که نیاز به ارتباط چندگانه بین دستگاه‌ها دارند، بسیار کارآمد باشد. همچنین این پروتکل به دلیل سادگی و سرعت بالا، در بسیاری از کاربردهای صنعتی و محیطی استفاده می‌شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


4. چگونه HTU31D را کالیبره کنیم؟

HTU31D به طور پیش‌فرض از Factory Calibration برخوردار است و نیازی به کالیبراسیون اضافی برای اکثر کاربردها ندارد. با این حال، در مواردی که دقت بالاتری نیاز باشد، می‌توان از کالیبراسیون دستی استفاده کرد. برای کالیبراسیون می‌توان سنسور را در شرایط محیطی کنترل‌شده مانند اتاق آزمایش با دمای ثابت و رطوبت ثابت قرار داد و مقادیر خوانده شده را با مقادیر استاندارد مقایسه کرد. کالیبراسیون دقیق می‌تواند خطاهای ناشی از تغییرات محیطی یا Drift سنسور را به حداقل برساند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


5. چه خطاهایی ممکن است در اندازه‌گیری HTU31D رخ دهد؟

HTU31D ممکن است با برخی خطاهای متداول مانند Drift دما و رطوبت مواجه شود که در اثر تغییرات طولانی مدت در شرایط محیطی رخ می‌دهند. همچنین نویز الکترونیکی، مشکلات تأمین برق و تداخل سیگنال‌های دیگر می‌توانند باعث کاهش دقت اندازه‌گیری شوند. برای کاهش این خطاها، الگوریتم‌های Compensation در سنسور طراحی شده است که تأثیرات دما بر اندازه‌گیری رطوبت را به حداقل می‌رساند. همچنین استفاده از فیلتر نرم‌افزاری و کالیبراسیون منظم می‌تواند دقت را بهبود دهد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


6. نکات طراحی PCB برای HTU31D چیست؟

برای استفاده از HTU31D در طراحی‌های PCB، باید به مواردی مانند مسیرهای کوتاه I²C، تأمین برق پایدار و جلوگیری از نویز توجه ویژه‌ای شود. همچنین باید از گین کنترل‌شده برای I²C Bus استفاده کرده و از قرار دادن سنسور در کنار منابع گرمایی یا قدرت بالا خودداری کنید. توصیه می‌شود از فیلترهای مناسب برای تأمین برق استفاده کرده و فضای کافی برای عبور جریان هوا در اطراف سنسور ایجاد کنید. رعایت این نکات به حفظ دقت سنسور و بهبود عمر مفید آن کمک می‌کند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


7. چگونه HTU31D را با Arduino راه‌اندازی کنیم؟

برای راه‌اندازی HTU31D با Arduino، ابتدا باید کتابخانه رسمی Adafruit HTU31D را نصب کنید. پس از نصب این کتابخانه، سنسور به راحتی با دستور htu.begin() راه‌اندازی می‌شود. پس از آن می‌توانید مقادیر دما و رطوبت را با استفاده از دستورات htu.readTemperature() و htu.readHumidity() دریافت کنید. تنظیمات I²C باید طبق دیتاشیت تنظیم شود تا ارتباط بدون خطا برقرار گردد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


8. راه‌اندازی HTU31D با STM32 چگونه است؟

برای استفاده از HTU31D با STM32، ابتدا باید پیکربندی I²C انجام شود. سپس از توابع HAL برای خواندن داده‌ها استفاده کرده و پس از دریافت داده‌ها، آنها را طبق فرمول‌های موجود در دیتاشیت به مقادیر دما و رطوبت تبدیل کنید. توجه داشته باشید که Timing مناسب برای ارسال دستورات به سنسور باید رعایت شود و پس از هر درخواست داده، زمان مناسب برای پردازش و آماده‌سازی پاسخ در نظر گرفته شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


9. مقایسه HTU31D با SHT21 و SHT31 چیست؟

HTU31D و SHT21 هر دو سنسورهای دیجیتال برای اندازه‌گیری رطوبت و دما هستند، اما HTU31D دقت بالاتری در اندازه‌گیری دما (±0.2°C) و رطوبت (±2% RH) دارد. همچنین HTU31D سرعت نمونه‌برداری سریع‌تری را نسبت به SHT21 ارائه می‌دهد و عملکرد بهتری در کاربردهای صنعتی دارد. درمقایسه با SHT31، HTU31D مصرف انرژی پایین‌تری دارد که آن را برای کاربردهای با نیاز به مصرف کم انرژی مناسب‌تر می‌سازد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


10. چگونه می‌توان مقادیر خام HTU31D را به مقادیر دما و رطوبت تبدیل کرد؟

برای تبدیل مقادیر خام خوانده‌شده از HTU31D به دما و رطوبت، ابتدا باید داده‌های 16 بیتی خوانده‌شده را از سنسور استخراج کنید. سپس برای هر یک از مقادیر دما و رطوبت از فرمول‌های مربوطه استفاده می‌شود که در دیتاشیت آمده است. برای دما، فرمول به شکل زیر است:
T = (raw_temperature \times 175.0) / 65536 – 45
برای رطوبت نیز مشابه همین فرمول برای محاسبه دقت بالاتر استفاده می‌شود. دقت به این روش تضمین می‌شود تا مقادیر به درستی اندازه‌گیری شوند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


11. چه ویژگی‌هایی باعث دقت بالای HTU31D در اندازه‌گیری‌ها می‌شود؟

HTU31D دقت بالای خود را از چندین ویژگی اصلی به دست می‌آورد: اولاً، این سنسور دارای الگوریتم‌های Compensation برای دما است که تأثیر دما را بر روی اندازه‌گیری رطوبت کاهش می‌دهد. همچنین، آن دارای دقت 12-bit برای رطوبت و 14-bit برای دما است که می‌تواند تغییرات کوچکی را نیز شبیه‌سازی کند. دیگر ویژگی مهم، استفاده از تکنولوژی خازنی برای اندازه‌گیری رطوبت و ترمیستور دقیق برای اندازه‌گیری دما است که باعث می‌شود HTU31D برای استفاده در شرایط محیطی پیچیده بسیار مناسب باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


12. HTU31D چگونه از Drift در طول زمان جلوگیری می‌کند؟

HTU31D برای کاهش اثر Drift در اندازه‌گیری‌ها از چندین روش Compensation استفاده می‌کند. این سنسور دارای Calibration Factory است که از تغییرات رطوبت و دما به مرور زمان جلوگیری می‌کند. همچنین با استفاده از الگوریتم‌های دیجیتال Compensation، سنسور قادر است تا اثر تغییرات محیطی بر اندازه‌گیری‌ها را به حداقل برساند. به علاوه، کالیبراسیون دوره‌ای با استفاده از شرایط مرجع توصیه می‌شود تا دقت سنسور در طول زمان حفظ شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


13. دمای عملیاتی HTU31D چه محدوده‌ای دارد؟

HTU31D برای عملکرد بهینه در دمای -40 درجه سلسیوس تا +125 درجه سلسیوس طراحی شده است. این محدوده دمایی وسیع، سنسور را برای استفاده در شرایط محیطی سخت و کاربردهای صنعتی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق دما و رطوبت در دماهای پایین یا بالا دارند، مناسب می‌سازد. برای مثال، در کاربردهای خارج از منزل یا داخل ماشین‌آلات صنعتی که دماهای شدید ممکن است رخ دهد، HTU31D به خوبی عمل خواهد کرد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


14. HTU31D چه نوع فیلترهایی برای بهبود دقت اندازه‌گیری دارد؟

HTU31D از فیلترهای نرم‌افزاری و الگوریتم‌های دیجیتال برای بهبود دقت اندازه‌گیری‌ها استفاده می‌کند. یکی از این روش‌ها، استفاده از Moving Average Filter است که به کاهش نویز داده‌ها و نوسانات کوچک کمک می‌کند. این فیلتر به ویژه در محیط‌های نویزی یا زمانی که داده‌ها باید در بازه زمانی کوتاه ثبت شوند، مفید است. استفاده از این فیلترها به سنسور کمک می‌کند تا دقت بیشتری در شرایط محیطی چالش‌برانگیز داشته باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


15. چگونه از HTU31D در شرایط محیطی مرطوب استفاده کنیم؟

برای استفاده از HTU31D در شرایط محیطی مرطوب، لازم است تا سنسور به طور مستقیم در معرض آب یا رطوبت قرار نگیرد، چرا که این امر می‌تواند عملکرد آن را تحت تاثیر قرار دهد. برای محافظت از سنسور در برابر رطوبت اضافی، می‌توان از پوشش‌های حفاظتی یا فیلترهای مشبک استفاده کرد که اجازه می‌دهند هوا و رطوبت به طور معمول وارد سنسور شوند بدون اینکه باعث آسیب به آن شوند. همچنین، در صورتی که در محیط‌هایی با رطوبت بسیار بالا از این سنسور استفاده می‌کنید، پیشنهاد می‌شود تا سنسور را به طور دوره‌ای کالیبره کنید تا دقت آن حفظ شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


16. آیا HTU31D برای استفاده در شرایط بیرونی مناسب است؟

بله، HTU31D برای استفاده در محیط‌های خارجی و در شرایط جوی مختلف مناسب است. این سنسور به طور خاص برای کار در رنج دمایی گسترده از -40°C تا +125°C طراحی شده است و دارای ویژگی‌هایی است که آن را در برابر تغییرات شدید دما مقاوم می‌کند. همچنین، دقت بالا در اندازه‌گیری رطوبت و دما باعث می‌شود که سنسور به خوبی برای کاربردهای محیطی، مانند کنترل شرایط جوی و تجهیزات نظارت بر رطوبت در فضاهای باز، مورد استفاده قرار گیرد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


17. سرعت پاسخ‌دهی HTU31D چقدر است؟

HTU31D دارای زمان پاسخ‌دهی سریع است. زمان پاسخ برای اندازه‌گیری دما و رطوبت به طور میانگین حدود 50 میلی‌ثانیه است. این سرعت بالا باعث می‌شود که سنسور بتواند در کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری سریع و دقیق دارند، مانند سیستم‌های نظارتی محیطی یا دستگاه‌های خودکار، عملکرد مناسبی داشته باشد. همچنین این زمان پاسخ‌دهی کوتاه در ارتباط با I²C باعث می‌شود که داده‌ها به سرعت در سیستم‌های پیچیده خوانده شوند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


18. آیا HTU31D نیاز به تنظیمات خاص برای کار با بردهای مختلف دارد؟

برای کار با HTU31D بر روی بردهای مختلف مانند Arduino یا STM32، نیاز به تنظیمات خاصی ندارید. تنها کافی است که پین‌های I²C (SCL و SDA) را به درستی به برد متصل کنید و سپس کتابخانه‌های مناسب را برای برد خود نصب کنید. پس از اتصال، باید آدرس I²C سنسور را در کد خود تنظیم کنید. سنسور به‌طور خودکار مقادیر دما و رطوبت را ارسال می‌کند و شما می‌توانید این داده‌ها را با استفاده از توابع موجود در کتابخانه‌ها دریافت کنید.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


19. سرعت اندازه‌گیری HTU31D چقدر است؟

HTU31D قادر است در هر ثانیه چندین نمونه از داده‌های دما و رطوبت را با سرعت بالا اندازه‌گیری کند. زمان خواندن یک مقدار دما یا رطوبت به طور متوسط حدود 50 میلی‌ثانیه است. این سرعت بالا باعث می‌شود که سنسور برای کاربردهای نیازمند سرعت بالا مانند سیستم‌های نظارتی یا دستگاه‌های کنترل خودکار بسیار مناسب باشد. علاوه بر این، سرعت بالا در ارسال داده‌ها از طریق I²C باعث می‌شود که سنسور در برنامه‌های پیچیده‌تری که نیاز به پردازش سریع داده‌ها دارند، موثر باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


20. آیا HTU31D برای استفاده در شرایط با رطوبت بالا مناسب است؟

بله، HTU31D برای استفاده در شرایط با رطوبت بالا مناسب است. این سنسور به طور خاص برای اندازه‌گیری رطوبت در محیط‌های مختلف طراحی شده است و قادر است رطوبت نسبی را از 0 تا 100 درصد RH اندازه‌گیری کند. اما باید توجه داشت که سنسور باید از تماس مستقیم با آب یا بخار آب اجتناب کند. برای این منظور، سنسور می‌تواند با استفاده از فیلترها یا پوشش‌های حفاظتی از آسیب دیدگی در شرایط محیطی مرطوب محافظت شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


21. آیا HTU31D به دقت خاصی در اندازه‌گیری نیاز دارد؟

HTU31D دارای دقت بالا در اندازه‌گیری دما و رطوبت است. دقت دما برابر ±0.2°C و دقت رطوبت برابر ±2% RH است. این دقت باعث می‌شود که این سنسور برای بسیاری از کاربردهای صنعتی و محیطی که نیاز به اندازه‌گیری دقیق شرایط محیطی دارند، مناسب باشد. همچنین به دلیل دقت بالا، این سنسور می‌تواند در محیط‌های آزمایشگاهی یا سیستم‌های خودکار کنترل شرایط نیز به کار رود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


22. چگونه از HTU31D برای اندازه‌گیری رطوبت و دما در پروژه‌های صنعتی استفاده کنیم؟

برای استفاده از HTU31D در پروژه‌های صنعتی، می‌توان آن را به سیستم‌های کنترل محیطی متصل کرد. این سنسور می‌تواند در محیط‌هایی با تغییرات دمایی و رطوبتی وسیع به کار رود. به عنوان مثال، در سیستم‌های تهویه یا در تجهیزات ذخیره‌سازی، HTU31D قادر است رطوبت و دما را در شرایط مختلف اندازه‌گیری کرده و داده‌ها را به کنترلر ارسال کند. برای استفاده در این پروژه‌ها، دقت بالا و سرعت مناسب سنسور مهم است، زیرا ممکن است نیاز به پردازش و واکنش سریع به تغییرات دما و رطوبت باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


23. آیا HTU31D نیاز به مصرف برق زیادی دارد؟

HTU31D دارای مصرف انرژی پایین است و برای کاربردهایی که نیاز به اندازه‌گیری طولانی مدت دارند بسیار مناسب است. مصرف برق این سنسور معمولاً در حالت عملکرد فعال حدود 1.5 میلی‌آمپر است، در حالی که در حالت استندبای به 50 میکروآمپر کاهش می‌یابد. این ویژگی باعث می‌شود که سنسور در کاربردهایی که نیاز به طول عمر باتری بالا دارند، مانند دستگاه‌های اندازه‌گیری همراه یا سیستم‌های IoT، گزینه‌ای ایده‌آل باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


24. تفاوت بین HTU31D و SHT31 در چیست؟

HTU31D و SHT31 هر دو سنسورهای مشابهی برای اندازه‌گیری دما و رطوبت هستند، اما HTU31D دقت بالاتری در اندازه‌گیری‌ها ارائه می‌دهد. برای مثال، دقت دمای HTU31D برابر ±0.2°C است که در مقایسه با SHT31 که دقت ±0.3°C دارد، بهتر است. همچنین HTU31D زمان پاسخ‌دهی سریع‌تری دارد که آن را برای کاربردهای حساس به زمان مناسب‌تر می‌سازد. در مجموع، HTU31D می‌تواند در سیستم‌هایی که نیاز به دقت و سرعت بالاتر دارند، ترجیح داده شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


25. آیا HTU31D برای استفاده در سیستم‌های کنترل تهویه مناسب است؟

HTU31D برای استفاده در سیستم‌های کنترل تهویه مناسب است. این سنسور قادر است به طور دقیق رطوبت و دما را اندازه‌گیری کرده و در نتیجه به سیستم‌های تهویه کمک کند تا تنظیمات بهینه‌تری انجام دهند. دقت بالا، سرعت نمونه‌برداری سریع و قابلیت کار در دامنه دمایی وسیع، ویژگی‌هایی هستند که این سنسور را برای استفاده در سیستم‌های تهویه، به ویژه در محیط‌های صنعتی و تجاری، بسیار مناسب می‌سازند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


26. HTU31D چگونه از نویز و تداخل سیگنال‌های دیگر محافظت می‌کند؟

برای کاهش نویز و تداخل در ارتباطات I²C، HTU31D از الگوریتم‌های داخلی برای فیلتر کردن سیگنال‌ها استفاده می‌کند. همچنین برای کاهش اثرات تداخل سیگنال‌های دیگر، از طراحی PCB دقیق و استفاده از فیلترهای الکترونیکی مناسب در مدار توصیه می‌شود. این اقدامات کمک می‌کند تا سنسور در شرایط نویزی نیز داده‌های دقیقی را ارائه دهد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


27. آیا HTU31D به صورت خودکار کالیبره می‌شود؟

HTU31D نیاز به کالیبراسیون دستی ندارد، زیرا سنسور از پیش در کارخانه کالیبره شده است. با این حال، برای حفظ دقت در طول زمان، پیشنهاد می‌شود که کالیبراسیون‌های دوره‌ای با استفاده از شرایط مرجع انجام شود. همچنین، در محیط‌هایی که تغییرات دما و رطوبت زیادی دارند، ممکن است نیاز به تنظیمات و کالیبراسیون مجدد باشد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


28. آیا HTU31D می‌تواند در کاربردهای پزشکی استفاده شود؟

HTU31D به دلیل دقت بالا و قابلیت اندازه‌گیری دقیق رطوبت و دما، برای استفاده در برخی از کاربردهای پزشکی مناسب است. به عنوان مثال، این سنسور می‌تواند در دستگاه‌های نظارت بر محیط بیمارستان یا سیستم‌های نگهداری تجهیزات پزشکی که نیاز به کنترل دقیق دما و رطوبت دارند، استفاده شود. با این حال، برای استفاده در برنامه‌های پزشکی حیاتی، همیشه باید از تأییدات لازم برای تأسیسات بهداشتی و درمانی اطمینان حاصل شود.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


29. چگونه می‌توان از HTU31D در پروژه‌های خانه هوشمند استفاده کرد؟

برای استفاده از HTU31D در پروژه‌های خانه هوشمند، می‌توانید سنسور را به یک سیستم مرکزی متصل کنید که از آن برای نظارت بر دما و رطوبت داخل خانه استفاده می‌کند. سنسور می‌تواند به راحتی از طریق I²C به میکروکنترلر متصل شود و داده‌های دما و رطوبت را به سیستم‌های خودکار مانند تهویه مطبوع، رطوبت‌زدای خانه یا سیستم‌های هشدار ارسال کند. با این قابلیت، HTU31D می‌تواند به شما کمک کند تا محیط خانه را بهینه و راحت نگه دارید.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


30. آیا HTU31D به دلیل تغییرات دما دچار خطای اندازه‌گیری می‌شود؟

HTU31D به طور خاص برای کاهش اثرات تغییرات دما بر اندازه‌گیری‌ها طراحی شده است. این سنسور از تکنولوژی Compensation برای جبران اثرات دمایی استفاده می‌کند. بنابراین، دقت اندازه‌گیری‌ها تحت تأثیر تغییرات دما قرار نمی‌گیرد. با این حال، باید توجه داشت که در دماهای بسیار بالا یا پایین، حتی HTU31D ممکن است دقت خود را از دست بدهد و به همین دلیل توصیه می‌شود که سنسور در محدوده دمایی مجاز خود مورد استفاده قرار گیرد.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


31. آیا HTU31D به پروتکل‌های دیگری غیر از I²C پشتیبانی می‌کند؟

در حال حاضر، HTU31D فقط از پروتکل I²C برای ارتباطات دیجیتال پشتیبانی می‌کند. این پروتکل به دلیل سادگی در اتصالات و سرعت بالای انتقال داده‌ها، برای بیشتر کاربردها مناسب است. اگر نیاز به استفاده از پروتکل‌های دیگری مانند SPI دارید، سنسورهای دیگری مانند SHT31 ممکن است گزینه بهتری باشند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


32. HTU31D برای اندازه‌گیری دما در فضاهای صنعتی مناسب است؟

HTU31D به دلیل محدوده دمایی وسیع خود (از -40°C تا +125°C)، برای استفاده در فضاهای صنعتی بسیار مناسب است. این سنسور می‌تواند در محیط‌های با دماهای بسیار پایین یا بسیار بالا، مانند کارخانه‌ها، آزمایشگاه‌ها یا سیستم‌های پایش دما در ماشین‌آلات صنعتی، به خوبی عمل کند. دقت بالا در اندازه‌گیری دما نیز آن را به انتخابی عالی برای چنین کاربردهایی تبدیل می‌کند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


33. چگونه از HTU31D در محیط‌های آبی یا رطوبتی بالا استفاده کنیم؟

برای استفاده از HTU31D در محیط‌های آبی یا رطوبتی بالا، باید از فیلترها یا پوشش‌های حفاظتی برای جلوگیری از تماس مستقیم سنسور با آب یا بخار آب استفاده کرد. سنسور دارای طراحی مقاوم است، اما در تماس طولانی‌مدت با رطوبت زیاد ممکن است عملکرد آن تحت تاثیر قرار گیرد. برای کاربردهای دقیق در چنین محیط‌هایی، فیلترهای مشبک می‌توانند از آسیب به سنسور جلوگیری کنند و به ورود صحیح رطوبت به سنسور کمک کنند.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


34. آیا HTU31D در مدارهای بدون میکروکنترلر قابل استفاده است؟

اگر چه HTU31D معمولاً با میکروکنترلرها برای پردازش داده‌ها به کار می‌رود، اما در حالت‌های خاصی می‌توان آن را مستقیماً به سیستم‌های دیگری که قادر به خواندن داده‌های I²C هستند، متصل کرد. به عنوان مثال، در برخی کاربردهای خاص می‌توان از تبدیل‌کننده‌ها برای خواندن داده‌ها استفاده کرد، اما معمولاً استفاده از میکروکنترلر برای پردازش و مدیریت داده‌ها بهترین راهکار است.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


35. آیا HTU31D برای استفاده در خودروها مناسب است؟

HTU31D به دلیل محدوده دمایی گسترده و دقت بالا در اندازه‌گیری دما و رطوبت، می‌تواند در خودروها برای نظارت بر وضعیت محیطی استفاده شود. این سنسور می‌تواند برای نظارت بر رطوبت و دما در سیستم تهویه خودرو یا سیستم‌های کنترل رطوبت کاربرد داشته باشد. به ویژه در شرایط دمایی مختلف که خودروها ممکن است در آن قرار گیرند، HTU31D به دلیل دقت بالا و عملکرد عالی در طیف وسیع دما، گزینه‌ای مناسب است.
🔗 Reference: Official Datasheet – HTU31D


برای اطلاع دقیق از مقادیر کاری و حداکثر مقادیر مجاز آی‌سی‌ها، کاربران باید به دیتاشیت اصلی و رسمی آن قطعات مراجعه کنند

اگر هر یک از اسناد فنی ناقص یا اشتباه است، لطفاً به ما اطلاع دهید

با نظرات خود به تیم جبرا در بهبود کیفیت کمک کنید

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

توجه!

محصولات ما صرفاً برای اهداف تحقیقاتی و توسعه طراحی شده‌اند. جبرابیت صراحتاً اعلام می‌کند که در صورت استفاده کاربران از این محصولات در کاربردهای حساس و دقیق از جمله امور مالی یا مواردی که به جان و مال انسان آسیب می‌زنند، هیچ‌گونه مسئولیتی را نمی‌پذیرد.

برای اطلاع دقیق از مقادیر کاری و حداکثر مقادیر مجاز آی‌سی‌ها (IC)، کاربران باید حتماً به دیتاشیت اصلی و رسمی آن قطعات مراجعه کنند.

سبد خرید
پیمایش به بالا