Toshiba Mbed OS HTU21D溫濕度感測器範例演示

本文將介紹TT_M4G9與TT_M3HQ搭配HTU21D溫濕度感測器演示案例,因為依照使用手冊說明硬體接線上與HTU21D溫濕度感測器模組無法搭配,會導致模組損壞,所以本次實作先修正硬體介面並以console mode方式透過uart匯出溫濕度數值,確認功能正常後再接上HX8347D 2.8” LCD顯示模組將HTU21D溫濕度感測器以LCD方式顯示。


首先先針對使用元件硬體規格說明:

HTU21D溫濕度感測器模組: (外購獲得如下圖)

基於法國Humirel 公司高性能的濕度感應元件製成,新一代HTU21D 溫度和濕度感測器。感測器輸出經過標定的數位信號,標準I2C 格式。多樣化的輸出方式,寬的工作電壓範圍,同時具有很高的溫度精度和濕度精度。HTU21 系列模塊專為低功耗小體積應用設計,具有良好的品質、快的響應速度、抗干擾能力強、性價比高等優點,微小的體積(3x3mm )、極低的功耗

重要規格參數:

供電電壓:1.5V—3.6V

濕度測量範圍:0—100%RH

溫度測量範圍:-40℃—105℃

最大消耗功率:2.7uW

通信方式:I2C

濕度精度範圍(10%RH to 95%RH):HTU21D±2%RH

濕度遲滯:±1%RH

測量時間:50ms

年漂移量:-0.5%RH/year

響應時間:5 s

HTU21D超小體積的溫濕度一體數位輸出模組是一款性能優良的產品。同時,HTU21D在價格、性能、功耗等方面都有很大優勢。

 

LCD顯示模組: (外購獲得如下圖)


這是一款相容2.8" Arduino UNO接口的電阻觸摸屏,解析度為320×240
規格如下表

驅動晶片

HX8347D

支援介面

SPI

解析度

320 *240

顯示尺寸

57.6mm*43.2mm

外形尺寸

73.3mm*55.3mm

顏色

RGB ,65K彩色

觸摸方式

四線電阻式

 

在Mbed官網的使用手冊說明的硬體接線方式(請參考下圖)必須修正

因為HTU21D溫濕度感測器模組為1.5V~3.6V供電,若依照手冊接到TT_M4G9或是TT_M3HQ的CH7 pin6則為5V供電,這樣會導致模組損壞,正確接法整理如下:
M4G9: (請參考下圖)
HTU21D sensor  + pin連接M4G9開發板CN7 pin16(+3.3V)

HTU21D sensor  - pin連接M4G9開發板CN7 pin8(GND)
HTU21D sensor  CL pin連接M4G9開發板CN8 pin3(SCL)  
HTU21D sensor  DA pin連接M4G9開發板CN8 pin5(SDA)

M3HQ: (請參考下圖)
HTU21D sensor  + pin連接M3HQ開發板CN7 pin16(+3.3V)
HTU21D sensor  - pin連接M3HQ開發板CN7 pin8(GND)
HTU21D sensor  CL pin連接M3HQ開發板CN8 pin3(SCL)  
HTU21D sensor  DA pin連接M3HQ開發板CN8 pin5(SDA)

演示動作
Console Mode:
1.硬體接線完成,USB連接到PC端
2.將Mbed官網的” Temperature and Humidity Sensor “專案導入Online編譯環境中進行編譯



3. 選擇TT_M4G9/TT_M3HQ platform分別編譯完成後燒錄程式至對應EVB充新上電
4.開啟Console工具設定uart baudrate 為9600
5.可由uart獲得並觀察溫濕度數值
LCD mode:
1.硬體組裝如下圖:

2.如” Toshiba Mbed OS IKS01A2運動與環境感測器範例演示”一文說明加入Mbed LCD library後修改Mbed OS版本
3.選擇TT_M4G9/TT_M3HQ platform分別編譯完成後燒錄程式至對應EVB充新上電
4.可由LCD屏幕觀察溫濕度變化值

依照本文流程修正可以讓Mbed官網Toshiab TMPM4G9與TMPM3HQ MCU的演示範例成功將HTU21D溫濕度讀取,Console mode可以提供搭配一些IoT無線傳輸的應用提供給雲端或遠端相關資料,LCD模式可以當成Stand alone單機模是直接觀看到數據。

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