1.実験の紹介
この実験では、主に温度計と湿度計の実現を紹介します。この製品には、温度と湿度のセンサーSI7006が搭載されています。センサーは温度だけでなく相対湿度も測定できます。
この実験では、haas1000を使用してSI7006デジタル温度および湿度センサーを読み取り、周囲温度や相対湿度などの情報を取得し、OLEDモジュールに温度と湿度の値を表示する方法を示します。
学習を始める前に、次の図に示すように、表示効果を見てみましょう。
2.知識ポイントを含む
- I2C通信原理
- SI7006照明および近接センサーの原理
- OLED図面
2.1、I2C通信原理
IICバスは、もともとPHILIPSによって開発された2線式シリアルバスであり、マイクロコントローラとその周辺機器を接続するために使用されます。データラインSDAとクロックSCLで構成され、データを送受信できるシリアルバスです。CPUと被制御IC間、およびICとIC間で双方向伝送を行います。高速IICバスは一般に400kbps以上に到達します。
I2Cバスには、データを送信する過程で、開始信号、終了信号、応答信号の3種類の信号があります。
開始信号：SCLがHighの場合、SDAはHighからLowにジャンプし、データの送信を開始します。
終了信号：SCLがハイレベルの場合、SDAはローレベルからハイレベルにジャンプし、データ送信を終了します。
応答信号：8ビットデータを受信した後、データ受信ICは特定の低レベルパルスをデータ送信ICに送信して、データが受信されたことを示します。CPUは、被制御ユニットに信号を送信した後、被制御ユニットが応答信号を送信するのを待ち、応答信号を受信した後、実際の状況に応じて信号を送信し続けるかどうかを決定します。応答信号が受信されない場合は、制御ユニットが故障していると判断されます。
波形は次のとおりです。
2.2SI7006センサーの概要
SI7006は、Silicon Labが発売した相対湿度および温度センサーです。工場で校正された湿度および温度センサー要素、アナログ-デジタルコンバーター、信号処理、およびI2Cホストインターフェイスを組み合わせています。業界標準の低K誘電性ポリマーを使用することで、優れた精度と長期安定性を実現し、ドリフトとヒステリシスを低減します。同時に、その革新的なCMOS設計により、消費電力を非常に低く抑えることができます。
特徴：
- 相対湿度センサー：
- ±5％RH（最大）@ 0-80％RH
- 温度センサー：
- ±1.0°Cの精度（最大）@ -10〜 + 85°C
- 0〜100％RHの動作範囲
- 最大-40〜 + 125°Cの動作範囲
- 広い動作電圧範囲（1.9〜3.6V）
- 低消費電力：2.2μWの平均電力は3.3V、1秒あたり1サンプル
- I2Cホストインターフェース
- オンチップ統合ヒーター
- 3mm x 3mmQFNパッケージで利用可能
- 優れた長期安定性
- 工場校正をサポート
- 逆流時および動作寿命中の保護
- 汚染されたほこり、汚れ、家庭用化学薬品、その他の液体を防ぎます
応用：
- 資産と貨物の追跡
- 自動車の空調と曇り止め
- ベビーモニター
- 持続的気道陽圧法（CPAP）マシン
- 洪水と水の検出
- ガス、火災、煙探知器
- 携帯電話/スマートフォン
- 産業用HVAC / R
- ラップトップ/タブレット
- レーザープリンター
- 微小環境/データセンター
- PLCおよびIOモジュール
- リモートテレメトリデバイス
- タブレット
- テストと測定
- 一定温度/一定湿度
- 換気および空調システム
- 気象台
- 風力インバーター
- フロントガラスとバックミラーシステム
- 無線基地局
- ワイヤレスセンサーネットワーク
2.3、OLED図面
前の実験を参照してください。
3.ソフトウェアおよびハードウェア環境の準備
3.1、ハードウェア
- 1台の開発用コンピューター
- 1つのHaaSEDU K1開発ボード（開発ボードにはSI7006センサーが組み込まれています）
- USBType-Cデータケーブル1本
3.2ソフトウェア
「温度計」機能はedu_demoアプリケーションに含まれており、リリースバージョンに含まれています。システムを再起動して画面を切り替えるたびに、温度や相対湿度などの情報を確認できます。
3.2.1、ファームウェアバージョン
バージョン番号：VER 1.0.0
3.2.2、コードパス
コードをダウンロード
git clone https://github.com/alibaba/AliOS-Things.git -b dev_3.1.0_haas国内ユーザーの場合、githubからのダウンロードが遅くなるのを避けるために、giteeからダウンロードできます。
git clone https://gitee.com/alios-things/AliOS-Things.git -b dev_3.1.0_haas
コンパイル
AliOS-Thingsなどのコードの最上位ディレクトリを入力してコンパイルします。デモアプリは、application / example /ディレクトリ、または自分で開発したアプリで直接コンパイルできます。以下の例として、helloworld_demoをコンパイルします。
aos make edu_demo@haaseduk1 -c config
aos make
ホーム画面で必要なファイルの相対パスは次のとおりです。
application/example/edu_demo/k1_apps/homepage/homepage.c
application/example/edu_demo/k1_apps/homepage/homepage.h
application/example/edu_demo/app_entry.c
燃焼方法
開発環境の章を参照してください
3.2.3、始めましょう
実験結果は以下のとおりです。
最初の行は摂氏で温度を示し、2番目の行は％で湿度値を示します
以下に示すように：
4.ハードウェア設計
この実験では、SI7006がマザーボードに取り付けられ、中央のI2CがMCUと通信します。回路図は次のとおりです。
EDUSI7006の部分的な概略図
5.ソフトウェア設計
5.1、アプリケーションコード部分
ファイルパスは次のとおりです。
application / example / edu_demo / k1_apps / humiture / humiture.c
application / example / edu_demo / k1_apps / humiture / humiture.h
si7006_getTempHumidity(&hump, &temp);
sprintf(temp_str, "T:%5.1fC", temp);
sprintf(hump_str, "H:%5.1f%%", hump);
OLED_Icon_Draw(14, 4, &icon_thermometer_24_24, 0);
OLED_Icon_Draw(14, 36, &icon_hygrometer_24_24, 0);
OLED_Icon_Draw(2, 24, &icon_skip_left, 0);
OLED_Icon_Draw(122, 24, &icon_skip_right, 0);
OLED_Show_String(42, 8, temp_str, 16, 1);
OLED_Show_String(42, 40, hump_str, 16, 1);
OLED_Refresh_GRAM();
aos_msleep(500);5.2、駆動部
ファイルパスは次のとおりです。
コンポーネント/周辺機器/センサー/drv/drv_temp_humi_si_si7006.c
全体的なドライバーコードは、主に3つの部分に分かれています。
- 製品IDを取得する
- 温度値を取得する
- 湿度値を取得する
void si7006_getID(uint8_t *id_buf)
{
uint8_t reg[4] = {Si7006_READ_ID_LOW_0,Si7006_READ_ID_LOW_1,Si7006_READ_ID_HIGH_0,Si7006_READ_ID_HIGH_1};
hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, reg, 2, 1000);
aos_msleep(30);
hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, id_buf, 4, 1000);
hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, ®[2], 2, 1000);
aos_msleep(30);
hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &id_buf[4], 4, 1000);
return;
}
bool si7006_getTemperature(float *temperature)
{
uint8_t reg = Si7006_MEAS_TEMP_NO_MASTER_MODE;
uint8_t read_data[2] = {0};
unsigned int value;
hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, ®, 1, 1000);
aos_msleep(30);
hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, read_data, 2, 1000);
value = (read_data[0] << 8) | read_data[1];
LOGI("APP", "%0x -- %0x -->0x%x\n", read_data[0],read_data[1],value);
// A temperature measurement will always return XXXXXX00 in the LSB field.
if (value & 0xFFFC)
{
*temperature = (175.72f * (float)value) / 65536.0f - 46.85f;
LOGI("APP", "temperature: %2f \n", *temperature);
}
else
{
LOGI("APP", "Error on temp\n");
return 1;
}
return 0;
}
/*
i2c – the i2c device
dev_addr – device address
mem_addr – mem address
mem_addr_size – mem address
data – i2c master send data
size – i2c master send data size
*/
bool si7006_getHumidity(float *humidity)
{
uint8_t reg = Si7006_MEAS_REL_HUMIDITY_NO_MASTER_MODE;
uint8_t read_data[3] = {0};
unsigned int value;
hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, ®, 1, 1000);
aos_msleep(30);
hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, read_data, 2, 1000);
value = (read_data[0] << 8) | read_data[1];
LOGI("APP", "%0x -- %0x -->0x%x\n", read_data[0],read_data[1],value);
if (value & 0xFFFE)
{
*humidity = ((125.0f * (float)value ) / 65535.0f) - 6.0f;
LOGI("APP", "humidity: %f \n", *humidity);
}
else
{
LOGI("APP", "Error on humidity\n");
return 1;
}
return 0;
}
//get temp and humidity
void si7006_getTempHumidity(float *humidity, float *temperature)
{
si7006_getTemperature(temperature);
si7006_getHumidity(humidity);
}6.開発者のテクニカルサポート
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テクノロジーとソリューションの詳細については、AliyunAIoTホームページhttps://iot.aliyun.com/をご覧ください。