Обзор датчика температуры и влажности HTU21D

В предыдущих статьях рассказывал об датчиках температуры и влажности DHT11 и DHT22, которые часто можно встретить в системах умный дом и различных проектах в которых необходимо измерять влажность и температуру. Но у данных датчиков есть недостатки, это большая погрешность, частые зависания и габариты. В этой статье расскажу об еще одном датчике температуры и влажности HTU21D, так же приведу пример подключения его к контроллеру Arduino UNO R3.

Технические параметры

► Напряжение питания: 1.5 В ~ 3.6 В;
► Ток потребления: ≤ 4 мА;
► Диапазон измерения влажности: 0 ~ 100%;
► Диапазон измерения температуры: — 40 ℃ ~ +105 ℃;
► Интерфейс: I2C;
► Точность измерения влажности (от 10% до 95% ): ± 2%;
► Точность измерения температуры: ± 0.3 °C;
► Время измерения: 0.5 с;
► Габариты: 15 x 15 x 2 мм;
► Вес: 1 грамм.

Общие сведения

Немного расскажу о самом модуле, на верхней стороне платы установлен датчик HTU21D в корпусе DFN, рядом установлены два подтягивающих резистора на 4.7 кОм, так же в цепи питания установлен керамический конденсатор. На обратной стороне платы нету компонентов, по сути мы имеем модуль с HTU21D минимальной обвязкой. По питанию, в технической документации указано, что HTU21D работает от 1.5 В до 3.3 В (рекомендуемое 3 В). Так же, на плате предусмотрено места для перемычек, если используете несколько устройства на шине I2C, можно убрать их, тем самым отключив встроенные резисторы.

Назначение контактов:
► VCC — вывод питания 3.3 В;
► GND — заземляющий вывод питания микросхемы
► CL — вывод I2C, подключается к линии I2C микроконтроллера, рабочие напряжение 3 В или 5 В.
► DA — вывод данных I2C подключается к линии I2C микроконтроллера, рабочие напряжение 3 В или 5 В.

Принципиальная схема модуля HTU21D показана на рисунке ниже.

Подключение HTU21D к Arduino

Необходимые детали:
► Arduino UNO x 1 шт.
► Датчика температуры и влажности HTU21D x 1 шт.
► Провода DuPont M-F, 20 см x 1 шт.
► Макетная плата 400 контактов x 1 шт.

Описание:
В этом примере покажу как подключить датчик температуры и влажности HTU21D к Arduino UNO, все показания будем отображать в «Мониторинг порта».

Подключение.
Сначала подключить питание, выводы +3.3 В и GND (Arduino) подключаем к выводам Vcc и GND (HTU21D), далее подключаем интерфейс I2C, выводы A4 и A5 (Arduino) подключаем к выводам DA и CL (HTU21D), так же приведу схему подключения.

Установка библиотек:
В данном примере используем одну библиотеку «SparkFunHTU21D» скачать ее можно с «Менеджер библиотек» или в конце статьи, на 18.09.2020 версия 1.0.5.

В строке поиска вводим «HTU21D» находим библиотеку «SparkFunHTU21D» и устанавливаем ее.

Программа:
Пример простой, копируем или скачиваем и загружаем в Arduno.

/* 
Тестировалось на Arduino IDE 1.8.5
Дата тестирования 18.09.2020г.
*/

#include <Wire.h>                            // Подключаем библиотеку Wire
#include "SparkFunHTU21D.h"                  // Подключаем библиотеку SparkFunHTU21D

HTU21D myHumidity;                           // Создаем объект для работы с датчиком                

void setup()
{
  Serial.begin(9600);                        // Открытие последовательного порта на скорости 9600
  Serial.println("HTU21D Example!");         // Отправка сообщения в последовательного порт

  myHumidity.begin();                        // Инициализация HTU21D
}

void loop()
{
  float humd = myHumidity.readHumidity();    // Считываем влажность
  float temp = myHumidity.readTemperature(); // Считываем температуру

  Serial.print("Temperature:");              // Отправка сообщения
  Serial.print(temp, 1);                     // Отправка температуры
  Serial.print("C");                         // Отправка сообщения
  Serial.print(" Humidity:");                // Отправка сообщения
  Serial.print(humd, 1);                     // Отправка влажности
  Serial.print("%");                         // Отправка сообщения
  Serial.println();                          // Отправка сообщения
  delay(1000);                               // Пауза
}