Konfigurierbarkeit des Feuchtigkeitssensor HTU21D
Wenn man im Internet sucht, finden sich viele Beispiele zur Programmierung einiger Sensoren, die ich ebenfalls selbst verwende. Die meisten Codeschnipsel funktionieren auch auf dem Wemos. Dennoch muss noch etwas herum probiert werden, um bestimmte Schwierigkeiten anzugehen, damit auch das erwartete Ergebnis kommt.
HTU21D, HTU21, SHT21
Wird ein Sensor gelesen bekommt man nach diesem Vorgang einen Rohwert, der dann in einen für uns bekannten und lesbaren Wert umgerechnet wird. Wir können dies ohne weiteres nach Datenblatt tun oder einen fertigen Beispiel Code verwenden.
Ich wollte meinen Programmcode mit anderen Beispielen Vergleichen, auf Grund einer Konfigurierbarkeit des Sensors. Leider war dazu auf Anhieb nichts zu finden, womit ein Grund bestand sich damit selbst auseinander zu setzten.
In diesem Fall ist es der Feuchtigkeit Sensor HTU21D und ist auch unter HTU21 oder SHT21 zu finden (Nicht ganz sicher, ob alle dieselben sind). Abgesehen Technischer Unterschiede, können alle drei mit dem gleichen Programmcode angesteuert werden. Vor ein paar Jahren hatte ich bereits ein Beispiel Code mit C# und .NET Micro Framework geschrieben, in dem ich damals keine Implementierung der Einstellmöglichkeiten vornahm.
Für den Sensor sind drei Register verfügbar, mit denen die Einstellungen abgefragt, festgelegt oder zurückgesetzt werden können.
- Write user register 0xE6
- Read user register 0xE7
- Soft Reset 0xFE
Grundeinstellung
Wird der Sensor nur gestartet und gelesen, dann bestehen die Grundeinstellungen. Diese sollten im Normalfall reichen. Bei Speziellen Anwendungen könnten dieses Lesevorgänge zu lange dauern. Mit dem Kompromiss der Genauigkeit, kann der Lesevorgang für die Feuchtigkeit von 18ms auf 3ms gesengt werden. Anstatt der 12bit, werden jedoch nur 8bit verwendet.
Genauigkeit
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Zeit
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12bit
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18ms
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11bit
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9ms
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10bit
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5ms
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8bit
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3ms
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Abruf und Zuweisen der Einstellung
Im Grunde ist dies so simpel wie der Abruf der Sensor Daten. Für die Einstellwerte ist jedoch etwas umdenken erforderlich, da diese in einem Byte verpackt sind. Ein Byte besteht aus 8Bit und verfügt damit so acht Schalter für bestimmte Einstellungen. Zum Nachvollziehen habe ich aus dem Datenblatt die Tabelle mit den zugehörigen Bit Schaltern abgebildet.
Einstellen und Auswerten
Mit dem 'Read user register' 0xE7 kann die aktuelle Einstellung abgerufen werden. Das kann hilfreich sein, um die geschrieben Einstellungen gegen zu prüfen.
void Htu21ReadUserRegister() {
Wire.beginTransmission(HTU21D_ADDRESS);
Wire.write(command);
Wire.endTransmission();
Wire.requestFrom(HTU21D_ADDRESS, 1);
while(Wire.available() < 1) { }
byte regCon = Wire.read();
Serial.print("\tRegister Result: ");
Serial.println(regCon, BIN);
}
Das folgende Beispiel beschreibt die Einstellung 'RH 11Bit / Temp 11Bit', 'On-Chip Header' aus und 'Disable OTP Reload' aus.
void Htu21WriteRegisterSetting() {
byte command = 0xC0; // RH 11bit / 11Bit Temp
command |= 0x01; // disable otp reload
Wire.beginTransmission(HTU21D_ADDRESS);
Wire.write(0xE6); // command for write register command
Wire.write(command); // write the finish command
Wire.endTransmission();
}
War das Schreiben der Einstellung erfolgreich, sollte mit der Methode 'Htu21ReadUserRegister()' das Binäre Ergebnis '1100 0001' ausgegeben werden.
Beispiel Projekt Wetterstation
Auf dem Github Repository stelle ich diesmal das kleine Projekt zur Verfügung, in dem ich bereits den HTU21 und den BMP180 Sensor verwende. Dort sind einige Methoden etwas weiter ausgeführt und zum Teil Kommentiert. Soweit ich immer Zeit habe, erweitere ich das Projekt mit Möglichst überschaubaren Funktionen.
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