HTU21DからLCDに温度を表示する

このチュートリアルはの一部です: デジタル相対湿度・温度センサー HTU21D

デジタル相対湿度・温度センサー HTU21D に関する動画。他の動画へのリンクはこの記事の下にあります。

HTU21DからLCDに温度を表示する

このチュートリアルでは、HTU21D 温度と湿度センサーからの温度測定値を LCD に表示する方法を学びます。結果として、温度を摂氏、華氏、ケルビンで表示し、同じ画面に相対湿度も表示される機能的なセットアップが得られます。このプロジェクトでは、I2C 通信と基本的なセンサーデータの取り扱いに関する実践的な経験が得られます。詳細な視覚ガイドについては、ビデオを視聴してください（動画は 00:00 にあります）。

ハードウェアの解説

このプロジェクトの主なコンポーネントには、HTU21DセンサーとLCDディスプレイが含まれています。HTU21Dは、I2Cプロトコルを介して通信するデジタル湿度および温度センサーです。これにより、摂氏度または華氏での温度と、相対湿度をパーセンテージとして正確に測定できます。このセンサーは通常3.3Vで動作しますが、5Vシステムでも機能します。使用するLCDディスプレイは、I2Cインターフェースを備えた16x2 LCDです。このタイプのディスプレイはデータ通信にわずか2本のワイヤーを必要とし、Arduinoのようなマイコンとの接続が容易になります。I2Cインターフェースは、同じバスに複数のデバイスを接続できるため、配線を簡素化し、使用するピン数を減少させます。

データシートの詳細

メーカー	アダフルート
部品番号	HTU21D-F
論理/IO 電圧	3.3 V（典型値）
供給電圧	1.5 V から 3.6 V
出力電流	0.5 mA（典型値）
ピーク電流	1.5 mA（最大）
温度範囲	-40から125 °C
湿度範囲	0から100 %RH
パッケージ	DFN-6
ノート / バリアント	None

センサーに損傷を与えないよう、適切な電圧レベルを確保してください。
必要に応じて、SDAおよびSCLラインにプルアップ抵抗を使用してください。
スキャナーを使ってI2Cアドレスを確認し、正しい設定であることを確認してください。
センサーの出力を慎重に扱い、読み取りエラーを避けてください。
測定中はセンサーを熱源から遠ざけてください。

配線指示

Arduino wiring for HTU21DF light intesity sensor with LCD

HTU21DセンサーをArduinoに接続するには、センサーのVCCピンをArduinoの3.3V出力に接続します。次に、センサーのGNDピンをArduinoのグラウンドに接続します。データ伝送に使われるSDAピンは、ArduinoのA4ピンに接続する必要があります。同様に、クロック信号に使用されるSCLピンをArduinoのA5ピンに接続します。 LCDも正しく接続されていることを確認してください。この設定でのLCDのI2Cアドレスは通常0x3Fです。異なるタイプのLCDや異なるI2Cアドレスを使用している場合は、コードを適宜調整することを確認してください。配線が完了したら、Arduinoの電源を入れる前に緩んでいる接続がないか確認してください。

コード例とウォークスルー

コードでは、HTU21DセンサーとLCDのために必要なライブラリをインクルードすることから始めます。

#include 
#include "Adafruit_HTU21DF.h"
#include

これは、センサーとディスプレイの両方を使用するための環境を設定します。`Adafruit_HTU21DF`ライブラリはセンサーの機能を扱い、`LiquidCrystal_I2C`ライブラリはLCDを管理します。次に、センサーとLCDの両方のインスタンスを作成します：

Adafruit_HTU21DF htu = Adafruit_HTU21DF();
LiquidCrystal_I2C lcd(0x3F, 16, 2);

ここでは、htuHTU21Dセンサーのオブジェクトであり、lcdLCDディスプレイのオブジェクトです。LCDのI2Cアドレスは0x3Fに設定されており、これはあなたの設定に基づいて確認する必要があるかもしれません。次にsetup()関数では、LCDを初期化し、センサーが動作しているかどうかを確認します。

void setup() {
  lcd.begin();  
  lcd.backlight();
  if (!htu.begin()) {
      lcd.print("Sensor missing"); 
      while (1);
  }
  lcd.print("HTU21D Ready");
}

このコードはLCDを初期化し、センサーの存在を確認します。センサーが検出されない場合は「センサーが見つかりません」と表示され、プログラムは停止します。最後に、在loop()機能として、私たちは温度と湿度の値を継続的に読み取り、それらを表示します。

void loop() {
   lcd.clear();
   lcdDisplay(0, 0, "Celsius: ", 10, 0, getHTU('C'), 'd');  
   lcdDisplay(0, 1, "Humidity: ", 10, 1, getHTU('H'), '%');  
   delay(5000);
}

この抜粋では、LCDをクリアしてから呼び出します。lcdDisplay()温度を摂氏で表示し、湿度を示す関数。getHTU()関数は、渡されたキャラクターに基づいて温度または湿度を取得します。

デモンストレーション / 期待すること

セットアップが完了し、コードがArduinoにアップロードされると、LCDには現在の温度（摂氏）と相対湿度が表示されるはずです。すべてが適切に接続されていれば、数秒ごとに値が更新されるのが見えるでしょう。逆接続や不正なI2Cアドレスなどの一般的な落とし穴に注意してください。これらはセンサー通信の失敗を引き起こす可能性があります（動画では05:00に紹介）。