中级
30 分钟

使用SHT41A和MK64FN1M0VDC12轻松测量温度和湿度

时刻感受舒适

Temp&Hum 22 Click with Clicker 2 for Kinetis

已发布 6月 25, 2024

点击板

Temp&Hum 22 Click

开发板

Clicker 2 for Kinetis

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

MK64FN1M0VDC12

即使在最具挑战性的条件下,也能提供可靠的温度和湿度数据。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp&Hum 22 Click 基于 Sensirion 的 SHT41A,这是一款高精度汽车级 16 位相对湿度和温度传感器。SHT41A 构建在全新优化的 CMOS 芯片上,提供更低的功耗、高精度和快速数据传输的数字 I2C 接口。它覆盖扩展的工作湿度和温度范围,湿度为 0% 到 100%RH,温度为 -40°C 到 125°C,精度分别为 ±1%RH 和 ±0.3°C。SHT41A 的集成加热器允许高级板载诊断,并在诸如凝结环境等

恶劣条件下可靠运行。传感器在推荐的平均温度和湿度范围 5-60°C 和 20-80%RH 内工作时表现最佳。长期暴露于推荐的正常范围之外的条件,特别是在高相对湿度下,可能会暂时偏移 RH 信号。返回到推荐的平均温度和湿度范围后,传感器将恢复到规格范围内。此外,为了在使用加热器时最大限度地提高温度,要求安装传感器的热传导和热容量减少。因此,传感器放置在此 Click board™ 上的特定位

置,即标准 PCB 的一部分,传感器区域周围有切口,提高了去污效果并避免了过多的能量消耗。这样的 PCB 布局经过优化,最小化热沉影响。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下运行。在使用不同逻辑电平的 MCU 之前,板必须执行适当的逻辑电压电平转换。然而,该 Click board™ 配备了包含函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

Temp&Hum 22 Click top side image
Temp&Hum 22 Click bottom side image

功能概述

开发板

Clicker 2 for Kinetis 是一款紧凑型入门开发板,它将 Click 板™的灵活性带给您喜爱的微控制器,使其成为实现您想法的完美入门套件。它配备了一款板载 32 位 ARM Cortex-M4F 微控制器,NXP 半导体公司的 MK64FN1M0VDC12,两个 mikroBUS™ 插槽用于 Click 板™连接,一个 USB 连接器,LED 指示灯,按钮,一个 JTAG 程序员连接器以及两个 26 针头用于与外部电子设备的接口。其紧凑的设计和清晰、易识别的丝网标记让您能够迅速构建具有独特功能和特性

的小工具。Clicker 2 for Kinetis 开发套件的每个部分 都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了可以选择 Clicker 2 for Kinetis 的编程方式,使用 USB HID mikroBootloader 或外部 mikroProg 连接器进行 Kinetis 编程外,Clicker 2 板还包括一个干净且调节过的开发套件电源供应模块。它提供了两种供电方式;通过 USB Micro-B 电缆,其中板载电压调节器为板上每个组件提供适当的电压水平,或使用锂聚合物 电池通过板载电池连接器供电。所有 mikroBUS™ 本

身支持的通信方法都在这块板上,包括已经建立良好的 mikroBUS™ 插槽、重置按钮和几个用户可配置的按钮及 LED 指示灯。Clicker 2 for Kinetis 是 Mikroe 生态系统的一个组成部分,允许您在几分钟内创建新的应用程序。它由 Mikroe 软件工具原生支持,得益于大量不同的 Click 板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作的许多方面。

Clicker 2 for Kinetis dimensions image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

1024

硅供应商

NXP

引脚数

121

RAM (字节)

262144

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
NC
NC
CS
NC
NC
SCK
NC
NC
MISO
NC
NC
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PD8
SCL
I2C Data
PD9
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Temp&Hum 22 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Clicker 2 for Kinetis作为您的开发板开始。

Clicker 2 for PIC32MZ front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Board mapper by product7 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Flip&Click PIC32MZ MCU step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

该库包含 Temp&Hum 22 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • temphum22_soft_reset - 此函数通过发送软复位命令执行软件复位。

  • temphum22_read_serial_num - 此函数使用 I2C 串行接口读取 4 字节唯一序列号。

  • temphum22_read_measurement_high_precision - 此函数以高精度读取温度和湿度测量值。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file main.c
 * @brief TempHum 22 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Temp & Hum 22 click board by reading
 * the temperature and humidity data.
 * 
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver, performs the sensor software reset and then reads
 * and displays the sensor unique serial number.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the temperature (degC) and the relative humidity (%RH) data and 
 * displays the results on the USB UART approximately once per second.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "temphum22.h"

static temphum22_t temphum22;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    temphum22_cfg_t temphum22_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    temphum22_cfg_setup( &temphum22_cfg );
    TEMPHUM22_MAP_MIKROBUS( temphum22_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == temphum22_init( &temphum22, &temphum22_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( TEMPHUM22_OK == temphum22_soft_reset ( &temphum22 ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Software reset\r\n" );
    }
    Delay_1sec ( );
    
    uint32_t serial_num;
    if ( TEMPHUM22_OK == temphum22_read_serial_num ( &temphum22, &serial_num ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Serial number: 0x%.8LX\r\n", serial_num );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float temperature, humidity;
    if ( TEMPHUM22_OK == temphum22_read_measurement_high_precision ( &temphum22, &temperature, &humidity ) )
    {
        log_printf ( &logger, " Temperature: %.2f degC\r\n", temperature );
        log_printf ( &logger, " Humidity: %.2f %%RH\r\n\n", humidity );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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