DHT Tiny Breakout voor de Raspberry Pi

VERHAAL

Inleiding

De DHT11 en DHT22 zijn populaire temperatuur- en vochtigheidssensoren vanwege hun nauwkeurigheid tegen zeer lage kosten. Een probleem met hen is echter dat ze werken via een eigen eendraadsprotocol dat nauwkeurige timing vereist. Deze sensoren zijn moeilijk te lezen op borden met niet-realtime besturingssystemen.

Een tijdje geleden plaatste ik een artikel met de titel "DHT11 /DHT22-temperatuursensor ” demonstreert hoe u de Microsoft C++-voorbeeldcode uit C# kunt gebruiken om deze sensoren te lezen. De bibliotheek kon een meting krijgen, maar ik moest logica voor opnieuw proberen toevoegen om het betrouwbaarder te maken. Dit bleek voor de meesten succesvol te zijn, maar sommige mensen hadden problemen om dit consistent te laten werken.

Gezien de mate van interesse in het gebruik van deze sensoren op de Raspberry Pi terwijl Windows 10 IoT Core wordt uitgevoerd, heb ik besloten om een ​​tweede optie te maken die een zeer betrouwbare methode biedt om deze sensoren te lezen, terwijl de kosten laag blijven.

Overzicht

De hier gepresenteerde benadering is om de DHT-sensor aan een goedkope ATtiny85 te bevestigen en deze in te stellen als een I2C-slave-apparaat. Dit wordt bereikt met behulp van de TinyWireS-bibliotheek en het creëren van een reeks registers die kunnen worden gelezen van en geschreven voor interactie met het apparaat.

Het apparaat ondersteunt de volgende functies:

• Een configureerbaar leesinterval om aan te geven hoe vaak de DHT-sensor moet worden gelezen. De standaardwaarde is om elke 2 seconden te lezen.

• Een handmatige modus die het interval uitschakelt en een meting op aanvraag doet.

• Een configureerbare bovenste en onderste temperatuurdrempel die de onderbrekingspin activeert wanneer de huidige temperatuurmeting boven of onder de drempel ligt.

• Configuratie-opslagmodus waarmee geconfigureerde instellingen kunnen worden hersteld bij het opstarten of na een reset.

• Configuratie-reset waardoor de opgeslagen configuratie kan worden gereset naar de standaardwaarden.

• Sensorvermogensregeling waarmee de stroom naar de sensor kan worden in- en uitgeschakeld om stroom te besparen.

• Programmeerbaar i2c-apparaatadres. Het standaardadres van dit apparaat is 0x26, maar het kan via een commando worden gewijzigd. Het apparaat onthoudt het adres. Bij reset keert het adres terug naar 0x26. De C#-bibliotheek bevat ook code om naar het apparaat op de i2c-bus te zoeken, zodat u het adres niet hoeft te weten om verbinding te maken.

• Programmeerbare DHT-modelselectie. De firmware is standaard ingesteld op de DHT22, maar dit kan worden gewijzigd door een opdracht naar het apparaat te sturen om een ​​ander model te gebruiken. Het model wordt zo opgeslagen dat het na elke herstart of power cycle het te gebruiken modeltype behoudt.

De broncode

Er zijn drie sets code in dit project. De belangrijkste firmware voor het bord, een Arduino-masterschets die wordt gebruikt om het bord te testen en te demonstreren terwijl het is aangesloten op een Arduino Uno en de Window 10 IoT Code-toepassing die laat zien hoe het apparaat van de Raspberry Pi moet worden gebruikt. Alle code is beschikbaar in de gekoppelde GitHub-repository.

Het apparaat/circuit

De schakeling is klein en gebruikt slechts enkele goedkope componenten. De ATtiny85 kan bij verschillende leveranciers worden gekocht. Ik raad aan om er een paar op te pikken, omdat ze veel nuttige doeleinden hebben.

Het circuit heeft een zes-pins header waarmee het via een ether op een ander circuit of rechtstreeks op de Raspberry Pi kan worden aangesloten. De pinnen zijn als volgt gedefinieerd:

• GND -> Sluit deze aan op aarde op je circuit of op de massapin op je Raspberry Pi.

• RST -> Deze pin wordt gebruikt om het apparaat te resetten of opnieuw op te starten. Deze pin moet bij normaal gebruik worden aangesloten op 5V. Activeer een kortstondige LAGE puls op deze pin om het apparaat te resetten.

• INT -> Deze pin heeft twee doelen. Wanneer de drempels zijn ingeschakeld, is deze pin HOOG wanneer een drempel wordt overschreden en anders LAAG. Bij gebruik van de energiebesparende modus wordt deze pin gebruikt om het apparaat wakker te maken door een kortstondige hoge puls te activeren.

• SDA -> I2C SDA-lijn.

• SCL -> I2C SCL-lijn.

• 5V -> 5V voeding.

Er is ook een header met twee pinnen waar een jumper kan worden toegevoegd om de ingebouwde LED in te schakelen of te verwijderen om uit te schakelen.

Wanneer dit in een groter project wordt gebruikt, kan het circuit voor de DHT Tiny worden samengevoegd of ingebed in het bestaande circuit van het project. In dit geval zijn de header-pinnen en LED optioneel.

Het circuit kan ook op een apart bord worden gebouwd en met een paar draden of een verbindingskabel op je Raspberry Pi worden aangesloten.

De ATtiny85 programmeren

Laad de schets genaamd DHT_Tiny_Breakout.ino op de ATtiny85 met behulp van uw AVR-programmer. Als je geen programmeur hebt, kun je een Arduino Uno (of vergelijkbaar bord) gebruiken. Bekijk een of meer van de onderstaande artikelen voor hulp.

• ATtiny85 programmeren met Arduino Uno op Hackster.io

• Virtuele workshop:programmeer een ATTiny85 met Arduino

• Een ATtiny programmeren met Arduino 1.6 (of 1.0)

• Een ATtiny programmeren met Arduino 0022

Ik gebruik de SparkFun Tiny AVR Programmer om mijn ATtiny85 te laden.

Ik draai mijn chip op 16 MHz. Zie mijn artikel getiteld "ATtiny @ 16MHz ” voor instructies over hoe u dit kunt doen.

PM> Installatiepakket IoT.DhtTiny 

// ***// *** Noem de DHT Tiny-apparaten op de i2c-bus.// ***IEnumerable-adres =wacht op DhtTiny.FindAllDhtTinyAsync(this. FindAllDhtTinyCallback);// ***// *** Terugbelmethode// ***private void FindAllDhtTinyCallback(I2cScanEventArgs e) {int percentComplete =(int)((double)e.CurrentIndex / (double)e.Total * 100,0d); this.Status =string.Format("Apparaten zoeken [0x{0:X2}] [{1}%] [Gevonden ={2:##0}]...", e.CurrentAddress, percentComplete, e.Items .Count());}