初学者
10 分钟

使用HTU21D和TM4C129EKCPDT轻松跟踪气候

从炙热到清爽的微风

HTU21D Click with Fusion for Tiva v8

已发布 6月 24, 2024

点击板

HTU21D Click

开发板

Fusion for Tiva v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

TM4C129EKCPDT

确保任何室内环境中的最佳条件,以增强生产力和幸福感。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

HTU21D Click 基于 TE Connectivity 的 HTU21D,这是一款易于使用、高精度的数字湿度传感器,带有温度输出。HTU21D 能够在 0 到 100% RH 的全范围内读取湿度,典型精度为 ±2%,在 5% 到 95% RH 范围内,而其最大温度范围为 -40 到 125°C,0 到 70°C 范围内的典型精度为 ±0.3°C。HTU21D 是环境感测和数据记录的完美选择,适用于气象站或湿度控

制系统。需要注意的是,不推荐将此传感器用于可能接触到水的恶劣环境中(如雨水)。HTU21D 的分辨率为 0.7% RH 和 0.040°C,转换时间分别为 2ms 和 11ms。对于更苛刻的要求,HTU21D 允许用户以增加转换时间为代价来提高分辨率。例如,在全分辨率模式下,HTU21D 可以提供 0.04% RH 的分辨率,转换时间为 14ms,以及 0.01°C 的分辨率,转换时间为 

44ms。HTU21D 通过标准的 I2C 双线接口与 MCU 通信,最大频率为 400kHz,固定的 I2C 地址设置为 0x40。此 Click board™ 只能在 3.3V 逻辑电压水平下运行。在使用具有不同逻辑电平的 MCU 之前,必须执行适当的逻辑电压水平转换。然而,这款 Click board™ 配备了一个包含功能和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

HTU21D Click hardware overview image

功能概述

开发板

Fusion for TIVA v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持广泛的微控制器,如不同的32位ARM® Cortex®-M基础MCUs,来自Texas Instruments,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次通过WiFi网络实现的嵌入式调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,Fusion for TIVA v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何

时候都能访问。Fusion for TIVA v8开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。一个先进的集成CODEGRIP程序/调试模块提供许多有价值的编程/调试选项,包括对JTAG、SWD和SWO Trace(单线输出)的支持,并与Mikroe软件环境无缝集成。此外,它还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB HOST/DEVICE、CAN(如果MCU卡支持的话)和以

太网也包括在内。此外,它还拥有广受好评的 mikroBUS™标准,为MCU卡提供了标准化插座(SiBRAIN标准),以及两种显示选项,用于TFT板线产品和基于字符的LCD。Fusion for TIVA v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。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,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

Fusion for Tiva v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

类型

8th Generation

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

Texas Instruments

引脚数

128

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
PD2
SCL
I2C Data
PD3
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

HTU21D Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Fusion for Tiva v8作为您的开发板开始。

Fusion for PIC v8 front image hardware assembly
Buck 22 Click front image hardware assembly
SiBRAIN for PIC32MZ1024EFK144 front image hardware assembly
v8 SiBRAIN MB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image 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

此库包含 HTU21D Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • htu21d_cfg_setup - 此函数初始化点击配置结构以初始化状态。

  • htu21d_init - 此函数初始化用于此 Click 的所有必要引脚和外围设备。

  • htu21d_generic_write - 此函数将数据写入所需寄存器。

  • htu21d_generic_read - 此函数从所需寄存器读取数据。

  • htu21d_read_data - 此功能从 HTU21D 的寄存器地址读取 24 位数据。

  • htu21d_send_cmd - 此功能向 HTU21D 发送命令。

  • htu21d_readdata - 此函数从所需寄存器读取数据。

  • htu21d_get_temperature - 此功能读取并计算来自 HTU21D 传感器的温度(摄氏度)。

  • htu21d_get_humidity - 此功能读取并计算来自 HTU21D 传感器的湿度百分比。

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 
 * \brief Htu21d Click example
 * 
 * # Description
 * The application is composed of two sections.
 * 
 * ## Application Init 
 * Initialization driver enable's - I2C, soft reset switch OFF
 * and ON the HTU21D sensor,hold ( required ) 
 * after reset 100 [ ms ] and start write log.
 * 
 * ## Application Task  
 * This is a example which demonstrates the use of
 * HTU21D Click board.Measured temperature and humidity 
 * data from the HDC1000 sensor.Convert temperature data
 * to degrees Celsius and humidity data to percentarg.
 * Results are being sent to the Usart Terminal
 * where you can track their changes.
 * All data logs on usb uart for aproximetly every 3 sec.
 * 
 * 
 * \author MikroE Team
 *
 */
// ------------------------------------------------------------------- INCLUDES

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "htu21d.h"

// ------------------------------------------------------------------ VARIABLES

static htu21d_t htu21d;
static log_t logger;
static float temperature;
static float humidity;

// ------------------------------------------------------- ADDITIONAL FUNCTIONS


// ------------------------------------------------------ APPLICATION FUNCTIONS

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    htu21d_cfg_t cfg;

    /** 
     * 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.

    htu21d_cfg_setup( &cfg );
    HTU21D_MAP_MIKROBUS( cfg, MIKROBUS_1 );
    htu21d_init( &htu21d, &cfg );
    
    htu21d_send_cmd ( &htu21d, HTU21D_SOFT_RESET );
    Delay_ms ( 500 );

    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
    log_printf( &logger, "         HTU21D\r\n" );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );
}

void application_task ( void )
{
    //  Task implementation.
    temperature = htu21d_get_temperature( &htu21d );
    log_printf( &logger, " Temperature : %.2f degC\r\n", temperature );
    
    humidity = htu21d_get_humidity( &htu21d );
    log_printf( &logger, " Humidity    : %.2f %%\r\n", humidity );
    log_printf( &logger, "-----------------------\r\n" );

    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


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

额外支持

资源

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