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使用两个额外的 HTU21DF 湿度和温度传感器与 Arduino 结合使用

在本教程中，我们将学习如何将两个HTU21DF温湿度传感器与Arduino连接并使用。HTU21DF传感器以其准确性和低功耗而著称，适用于各种应用。到本教程结束时，您将能够从两个传感器读取温度和湿度值，并在串口监视器上显示这些值。

首先，我们将简要介绍本项目涉及的硬件组件。HTU21DF传感器通过I2C进行通信，这只需要两根数据线，以及电源和接地连接。Arduino将读取传感器数据并将结果打印到串行监视器上，让您能够实时观察温度和湿度的变化。

为了更清楚地理解接线和编码过程，建议观看相关视频（视频时间为01:30）。让我们深入细节！

硬件解读

该项目的主要组成部分是 HTU21DF 传感器，它测量温度和相对湿度。该传感器使用 I2C 通信，简化了布线，只需两条数据线。它能够测量 -40°C 到 125°C 的温度和 0% 到 100% 的湿度水平，分辨率为 0.04%。

当传感器没有主动测量时，它仅消耗 0.04 µA，使其适合电池供电的应用。在测量时，电流消耗约为 400 µA，对于大多数项目来说仍然相对较低。

数据表详细信息

• 电源：建议使用3.3 V以获得最佳性能。
• 将 SCL 连接到 I2C 时钟引脚（Arduino UNO 上的 A5）。
• 将SDA连接到I2C数据引脚（Arduino UNO上的A4）。
• 确保正确接线以避免浮动输入。
• 在测量期间监控当前消耗，以管理电池寿命。
• 如果需要，可以考虑在 I2C 线路上使用上拉电阻。

接线说明

要连接HTU21DF传感器，首先连接V_CC将每个传感器的引脚连接到Arduino的3.3 V引脚。接下来，将每个传感器的GND引脚连接到一个共同的接地。对于I2C通信，将两个传感器的SDA引脚连接到Arduino的A4引脚，将SCL引脚连接到A5引脚。确保传感器电源正常，数据连接安全，以便于通信。

如果您使用额外的传感器或组件，请确保它们的接线不会干扰I2C总线。HTU21DF传感器可以并联连接到同一个I2C总线，使Arduino能够从两个传感器中读取数据而不会产生混淆。

代码示例与教程

以下代码初始化HTU21DF传感器并读取它们的温度和湿度值。首先，我们包含必要的库并创建两个传感器的实例：

#include 
#include "Adafruit_HTU21DF.h"

Adafruit_HTU21DF htu1 = Adafruit_HTU21DF(); // create object for first sensor
Adafruit_HTU21DF htu2 = Adafruit_HTU21DF(); // create object for second sensor

上述代码设置了所需的库并创建了两个传感器对象，htu1和htu2将用于独立读取每个传感器的数据。

接下来，在setup()我们初始化串行监视器并检查传感器是否已连接：

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  if (!htu1.begin() || !htu2.begin()) {
    Serial.println("Couldn't find sensor!");
    while (1);
  }
}

这段代码初始化了9600波特率的串行通信，并检查两个传感器是否正常工作。如果未检测到传感器，将打印错误信息并停止程序。

在主循环中，我们从两个传感器读取温度和湿度值并将其显示出来：

void loop() {
    float temp1 = htu1.readTemperature();
    float rel_hum1 = htu1.readHumidity();
    float temp2 = htu2.readTemperature();
    float rel_hum2 = htu2.readHumidity();

    Serial.print("Sensor 1 Temp: "); Serial.print(temp1); Serial.print(" C");
    Serial.print("\tSensor 1 Humidity: "); Serial.print(rel_hum1); Serial.println(" %");
    Serial.print("Sensor 2 Temp: "); Serial.print(temp2); Serial.print(" C");
    Serial.print("\tSensor 2 Humidity: "); Serial.print(rel_hum2); Serial.println(" %");
    delay(500);
}

这个循环每500毫秒连续读取并打印两个传感器的温度和湿度。您可以观察到这些值如何根据环境条件变化。

演示 / 预期内容

当您运行代码时，串行监视器将显示两个传感器的温度和湿度值。您可以施加热量，例如使用热风枪，以观察温度读数如何增加，而湿度水平可能会降低（视频在12:30）。如果温度超过最大可测量极限125°C，传感器可能返回零或错误，表明无法读取该值。

注意接线错误，例如反向连接或浮动输入，这可能导致读数不正确。通过遵循本教程中概述的步骤，您应该能够成功实现HTU21DF传感器并有效监控其读数。

视频时间戳

• 00:00- 介绍
• 01:30- 接线说明
• 02:45代码说明
• 12:30- 热风枪演示
• 14:00- 结论

图像

thumb_robojax_HTU21DF_types-1756423961-8524

Arduino wiring for HTU21DF light intesity sensor

HTU21D module

HTU21D module-back

thumb_robojax_HTU21DF_types-1756423961-8524

Arduino wiring for HTU21DF light intesity sensor

HTU21D module

HTU21D module-back

++
/***************************************************
  This is an example for the HTU21D-F Humidity & Temperature Sensor

  Designed specifically to work with the HTU21D-F sensor from Adafruit
  ----> https://www.adafruit.com/products/1899

  These module use I2C to communicate; 2 pins are required to
  interface
 ****************************************************/

#include <Wire.h>
#include "Adafruit_HTU21DF.h"

// Connect Vin to 3-5VDC
// Connect GND to ground
// Connect SCL to I2C clock pin (A5 on UNO)
// Connect SDA to I2C data pin (A4 on UNO)

Adafruit_HTU21DF htu1 = Adafruit_HTU21DF();//create object for first HTU21DF sensor
Adafruit_HTU21DF htu2 = Adafruit_HTU21DF();//create object for second HTU21DF sensor
//Adafruit_HTU21DF htu3 = Adafruit_HTU21DF();//create object for third HTU21DF sensor (disabled, remove // from begging of code)

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("HTU21D-F test for two modules");

  if (!htu.begin()) {
    Serial.println("Couldn't find sensor!");
    while (1);
  }
}

void loop() {
	//get value for sensor 1
    float temp1 = htu1.readTemperature();
    float rel_hum1 = htu1.readHumidity();

	//get value for sensor 2
    float temp2 = htu2.readTemperature();
    float rel_hum2 = htu2.readHumidity();	

	//get value for sensor 3
    float temp3 = htu3.readTemperature();
    float rel_hum3 = htu3.readHumidity();	
	
	//print values for sensor 1
    Serial.print("Sensor 1 Temp : "); Serial.print(temp1); Serial.print(" C");
    Serial.print("\t\t");
    Serial.print("Sensor 1 Humidity: "); Serial.print(rel_hum1); Serial.println(" %");

	//print values for sensor 2
    Serial.print("Sensor 2 Temp : "); Serial.print(temp2); Serial.print(" C");
    Serial.print("\t\t");
    Serial.print("Sensor 2 Humidity: "); Serial.print(rel_hum2); Serial.println(" %");	
	
	//print values for sensor 3
    //Serial.print("Sensor 3 Temp : "); Serial.print(temp3); Serial.print(" C");
    //Serial.print("\t\t");
    //Serial.print("Sensor 3 Humidity: "); Serial.print(rel_hum3); Serial.println(" %");	
	
    delay(500);
}