SpresenseでLチカから始める (23) Wireライブラリ温湿度HDC2080

　前回、HDC1080を5Vで動作するSpresenseにつなぎました。HDC1080の動作電圧は3.3/5Vなので、3.3V系のArduinoでもつなげられます。HDC2080の動作電圧は1.8/3.3Vなので、1.8Vで動作させます。Arduino互換の拡張基板は3.3/5Vの信号レベルですが、メイン・ボードの端子は1.8Vの信号レベルです。

●HDC2080のおもなスペック

　消費電流は、測定条件が同じではないです。HDC20xxシリーズは、変換速度がHDC10xxにくらべ3桁高速になっているので、新たに設計されたものと思われます。

	HDC1000	HDC1010	HDC1080	HDC2080
動作電圧[V]	2.7～５.5	2.7～５.5	2.7～5.5	1.6~3.6
消費電流[uA]	1.2	1.3	1.2	0.55
温度[℃]、確度	-40～125、±0.2（5～60℃）	-40～125、±0.2（5～60℃）	-40～125、±0.2（5～60℃）	-40～125、±0.2（5～60℃）
湿度[％]、確度	0～100、±1（20～60%）	0～100、±1（10～70%）	0～100、±1（10～70%）	0～100、±2
インターフェース　I2C（最大転送速度[kHz]）	400	400	400	400
分解能[ビット]	8（湿度のみ）、11、14	8（湿度のみ）、11、14	8（湿度のみ）11、14	９、11、14
ヒータの有無	あり	あり	あり	あり
レジスタ	ポインタ	ポインタ	ポインタ	レジスタ

●接続

　HDC2080の搭載したボードは、TIストアで購入した評価用ボードの先端を切り離した部分です。
　I2Cと電源以外に、設定温度以上になると知らせたり変換終了を知らせるINT/DRDY端子がありますが、変換時間がHDC10xxのように約7msではなく700usほどと高速なので、利用しません。
　I2C信号をSDAとSCL端子につなぎます。このボードのスレーブ・アドレスはI2CScannerで調べると0x40に見つけました。

　メイン・ボードの端子配列は、こちらの資料に従いました。

●スケッチ

　HDC20xxは、HDC10xxとはレジスタの構成が異なります。温度データは0x00のレジスタから、湿度は0x02から読み出します。読み出したデータは、下位バイト、上位バイトの順です。連続しているので4バイトをまとめて読み出すことにします。
　Measurement configuration レジスタ（0x0f）はパワーオン・リセット時に0x00です。このレジスタのLSBがMeasurement triggerビットです。0: no action、1: Start measurementなので、1にすることで、測定ができる状態になります。そして、Self-clearing bit when measurement completed とコメントされているので、測定するたびに1に設定します。
　

　温度は下記の式から求めます。HDC10xxと同じです。14ビットのデータが左詰めで入っており、最後の2ビットは0です。

　　　Temperature（℃）= (読み出した16ビットのデータ/2^16) * 165 - 40
　　　　　　　　　　　　＝読み出した16ビットのデータ * 0.00251770019 - 40

　湿度は下記の式から求めます。

　　　Humidity（％RH）= (読み出した16ビットのデータ/2^16) * 100
　　　　　　　　　　 = 読み出した16ビットのデータ * 0.0015258789

#include <Wire.h>
#define HDC2080Address 0x40
int Stemp;unsigned int SRH;
float temp;float RH;
byte readbuffer[4];
#define TempReg 0x00
#define MeasReg 0x0f
#define StartMeas 0x01

void setup() {
    Wire.begin();
    Serial.begin(9600);
}

void loop() {
    Wire.beginTransmission(HDC2080Address);
        Wire.write((byte)MeasReg);
        Wire.write((byte)StartMeas); //start
    Wire.endTransmission();

    Wire.beginTransmission(HDC2080Address);
        Wire.write((byte)TempReg);
    Wire.endTransmission();

    Wire.requestFrom(HDC2080Address, 4);
        readbuffer[0] = Wire.read();
        readbuffer[1] = Wire.read();
        readbuffer[2] = Wire.read();
        readbuffer[3] = Wire.read();
        Stemp = readbuffer[1] << 8 | readbuffer[0];
        temp = Stemp * 0.00251770019 - 40;
        SRH = readbuffer[3] << 8 | readbuffer[2];
        RH = SRH * 0.00152587890;
    Serial.println(" temp= "+String(temp,1)+"C");
    Serial.println(" RH%= "+String(RH,0));
    delay(1000);
}

　実行している様子です。センサを手で囲ったときの状態です。SHT31などと同様に湿度は敏感に反応します。

SpresenseでLチカから始める (23) Wireライブラリ 温湿度HDC2080

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