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30 分钟

通过使用HDC3021和STM32F031K6监测湿度和温度,确保空气质量健康

您获取精确环境数据的解决方案

Temp&Hum 24 Click with Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

已发布 10月 01, 2024

点击板

Temp&Hum 24 Click

开发板

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F031K6

通过无缝集成温度和湿度测量,此解决方案能够提供实时洞察,从而实现高效的气候控制和环境管理。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Temp&Hum 24 Click基于HDC3021,这是一款集成接口数字传感器,将湿度和温度传感元件、模数转换器、校准存储器和I2C兼容接口整合在一个封装内。该传感器在推荐的平均温度和湿度范围内(0-50°C和10-50%RH)运行效果最佳,每次测量为16位格式。HDC3021在低功耗下提供卓越的测量精度(在宽广的工作温度范围内为±0.5%RH和±0.1°C)。HDC3021通过聚合物电介质电容的变化测量相对湿度。该传感器配有聚酰亚胺胶带,用于覆盖湿度传感元件的开口,保护其免受制造过程可能产生的污染物影响。组装的最后阶段需要移除胶带,以准确测量环境中的相对湿度。TI建议使用ESD安全镊子抓住右上角无粘性

标签,缓慢向上从右上角向左下角剥离粘性,以减少划伤湿度传感元件的风险。由于污染物、传感器聚合物电介质的自然老化和极端工作条件导致的长期漂移,HDC3021的精度可能会产生偏移。得益于偏移误差校正功能,RH传感器的偏移量因老化、极端工作条件和污染物的暴露而减少,使传感器恢复到精度规格内。此Click板™通过标准I2C 2线接口与MCU通信,读取数据和配置设置,支持最高1MHz的快速模式。HDC3021还具有两种测量模式:按需触发和自动测量。按需触发是通过I2C命令触发的单次温度和相对湿度测量读数。测量转换后,传感器保持在睡眠模式,直到接收到另一个I2C命令。自动测量模式是重复的

温度和相对湿度测量读数,无需反复通过I2C命令启动测量请求。在此模式下,HDC3021根据选择的采样率从睡眠模式唤醒到测量模式。此外,HDC3021允许通过标记为ADDR SEL的SMD跳线选择其I2C从设备地址的最低有效位(LSB)。它还具有一个附加的中断警报信号,连接到mikroBUS™插座的ALR引脚,以提供违反编程阈值的环境温度和相对湿度测量的通知,以及连接到mikroBUS™插座的RST引脚的一般复位功能。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平,这样3.3V和5V的MCU都能正确使用通信线。此外,此Click板™配备了包含易于使用功能和示例代码的库,可用于进一步开发。

Temp&Hum 24 Click top side image
Temp&Hum 24 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo 32开发板搭载STM32F031K6 MCU,提供了一种经济且灵活的平台,适用于使用32引脚封装的STM32微控制器进行实验。该开发板具有Arduino™ Nano连接性,便于通过专用扩展板进行功能扩展,并且支持mbed,使其能够无缝集成在线资源。板载集成

ST-LINK/V2-1调试器/编程器,支持通过USB重新枚举,提供三种接口:虚拟串口(Virtual Com port)、大容量存储和调试端口。该开发板的电源供应灵活,可通过USB VBUS或外部电源供电。此外,还配备了三个LED指示灯(LD1用于USB通信,LD2用于电源

指示,LD3为用户可控LED)和一个复位按钮。STM32 Nucleo-32开发板支持多种集成开发环境(IDEs),如IAR™、Keil®和基于GCC的IDE(如AC6 SW4STM32),使其成为开发人员的多功能工具。

Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M0

MCU 内存 (KB)

32

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

32

RAM (字节)

4096

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-32是扩展您的开发板功能的理想选择,专为STM32 Nucleo-32引脚布局设计。Click Shield for Nucleo-32提供了两个mikroBUS™插座,可以添加来自我们不断增长的Click板™系列中的任何功能。从传感器和WiFi收发器到电机控制和音频放大器,我们应有尽有。Click Shield for Nucleo-32与STM32 Nucleo-32开发板兼容,为用户提供了一种经济且灵活的方式,使用任何STM32微控制器快速创建原型,并尝试各种性能、功耗和功能的组合。STM32 Nucleo-32开发板无需任何独立的探针,因为它集成了ST-LINK/V2-1调试器/编程器,并随附STM32全面的软件HAL库和各种打包的软件示例。这个开发平台为用户提供了一种简便且通用的方式,将STM32 Nucleo-32兼容开发板与他们喜欢的Click板™结合,应用于即将开展的项目中。

Click Shield for Nucleo-32 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
Reset
PA11
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
Alert Interrupt
PA12
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB6
SCL
I2C Data
PB7
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Temp&Hum 24 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 32 with STM32F031K6 MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-144 front image hardware assembly
Nucleo 144 with STM32L4A6ZG MCU front image hardware assembly
Stepper 22 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-32 with STM32 MCU Access 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 image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
STM32 M4 Clicker HA MCU/Select 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 24 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • temphum24_read_temp_and_rh - 此函数读取摄氏温度和相对湿度百分比

  • temphum24_read_temp_history - 此函数读取自测量开始以来的温度最小值和最大值

  • temphum24_read_rh_history - 此函数读取自测量开始以来的相对湿度最小值和最大值

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 24 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of Temp & Hum 24 click board by reading
 * the temperature and humidity data.
 * 
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration which
 * resets the device and starts the auto measurement mode with data rate of 1 Hz.
 *
 * ## Application Task
 * Reads the temperature (degrees C) and the relative humidity (%RH) data and 
 * displays the results on the USB UART approximately once per second. It also
 * reads and displays the minimum and maximum values measured since the beginning
 * of measurements.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "temphum24.h"

static temphum24_t temphum24;
static log_t logger;

void application_init ( void ) 
{
    log_cfg_t log_cfg;  /**< Logger config object. */
    temphum24_cfg_t temphum24_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.
    temphum24_cfg_setup( &temphum24_cfg );
    TEMPHUM24_MAP_MIKROBUS( temphum24_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( I2C_MASTER_ERROR == temphum24_init( &temphum24, &temphum24_cfg ) ) 
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( TEMPHUM24_ERROR == temphum24_default_cfg ( &temphum24 ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void ) 
{
    float temp = 0, hum = 0;
    if ( TEMPHUM24_OK == temphum24_read_temp_and_rh ( &temphum24, &temp, &hum ) )
    {
        float min_temp = 0, max_temp = 0;
        float min_rh = 0, max_rh = 0;
        log_printf ( &logger, " Temperature: %.2f C\r\n", temp );
        if ( TEMPHUM24_OK == temphum24_read_temp_history ( &temphum24, &min_temp, &max_temp ) )
        {
            log_printf ( &logger, " MIN: %.2f C\r\n MAX: %.2f C\r\n", min_temp, max_temp );
        }
        log_printf ( &logger, "\r\n Humidity: %.1f %%RH\r\n", hum );
        if ( TEMPHUM24_OK == temphum24_read_rh_history ( &temphum24, &min_rh, &max_rh ) )
        {
            log_printf ( &logger, " MIN: %.1f %%RH\r\n MAX: %.1f %%RH\r\n", min_rh, max_rh );
        }
        log_printf ( &logger, "----------------------\r\n" );
        Delay_ms ( 1000 );
    }
}

void main ( void ) 
{
    application_init( );

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

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

额外支持

资源

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