Comparar temperaturas de los sensores en Arduino Nano 33 BLE Sense

Arduino Nano 33 BLE Sense tiene dos sensores que permiten leer la temperatura en grados centigrados: HTS221 y LPS22HB.

Leer los dos puede ser una manera de verificar los datos. Dentro del rango de temperatura normales para el ser humano deberían de dar resultados muy parecidos.

Es necesario incluir las librerías para ambos sensores e inicializarlos con begin().

Para poder leer la temperatura del sensor LPS22HB es necesario leer primero la presión.

Si queremos podemos aproximar la temperatura final con una media de ambas temperaturas.

Juntemos todo esto en un ejemplo:

#include <Arduino_LPS22HB.h>
#include <Arduino_HTS221.h>
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);
  if (!BARO.begin() || !HTS.begin()) {
    Serial.println("Failed to initialize sensor!");
    while (1);
  }
}
void loop() {
  float temperature1 = HTS.readTemperature();
  BARO.readPressure();
  float temperature2 = BARO.readTemperature();
  float mean = (temperature1+temperature2)/2;
  Serial.print("Temperature1 = ");
  Serial.print(temperature1);
  Serial.println(" C");
  Serial.print("Temperature2 = ");
  BARO.readPressure();
  Serial.print(temperature2);
  Serial.println(" C");
  Serial.print("Mean = ");
  Serial.print(mean);
  Serial.println(" C");
  Serial.println();
  delay(1000);
}

Veamos la salida de ejecutar el código:

Temperature1 = 26.47 C 
Temperature2 = 26.41 C
Mean = 26.44 C

Temperature1 = 26.52 C
Temperature2 = 26.41 C
Mean = 26.47 C

Temperature1 = 26.52 C
Temperature2 = 26.42 C
Mean = 26.47 C

Temperature1 = 26.45 C
Temperature2 = 26.42 C
Mean = 26.43 C

Temperature1 = 26.50 C
Temperature2 = 26.42 C
Mean = 26.46 C

Se puede ver que la temperatura no varía demasiado entre ambos sensores.

Leer temperatura y presión atmosférica con Arduino Nano 33 BLE Sense (sensor LPS22HB)

Arduino Nano 33 BLE Sense incluye un barómetro que mide la presión atmosférica, el sensor LPS22HB. Este tipo de sensores son una superficie que al ser deformada por la presión atmosférica altera su resistencia, midiendo la misma se puede saber la deformación de la superficie y por lo tanto la presión a la que se ve sometida.

El mismo sensor incluye un termómetro para medir la temperatura.

SensorRango de medidaError
Temperatura-40 ºC hasta 85 ºC± 1.5 °C entre los 0 ºC y 65 °C
Presión260 hPa hasta 1260 hPa± 0,1hPa entre el 800 hPa y 1100 hPa

El datasheet del sensor esta disponible aquí.

Lo primero para leer ese sensor es incluir la librería Arduino_LPS22HB.h, la cual se puede descargar desde el gestor de librerías del IDE de Arduino.

#include <Arduino_LPS22HB.h>

Al incluirla se puede acceder al objeto BARO, su uso es simple:

  • Se usa BARO.begin() para inicializar la lectura de datos. Devuelve true si todo ha ido bien y false si ha ocurrido algún error.
  • Para leer la temperatura se puede usar BARO.readTemperature() que devuelve un float con la temperatura en grados Celsius.
  • Para leer la presión se usa BARO.readPressure() que devuelve un float con la presión en kilopascales
  • Si se desea finalizar el uso del sensor y liberar recursos se llama a BARO.end()

Veamos todo esto junto con uno de los ejemplos de la librería:

#include <Arduino_LPS22HB.h>

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);

  if (!BARO.begin()) {
    Serial.println("Failed to initialize pressure sensor!");
    while (1);
  }
}

void loop() {
  // read the sensor value
  float pressure = BARO.readPressure();

  // print the sensor value
  Serial.print("Pressure = ");
  Serial.print(pressure);
  Serial.println(" kPa");

  float temperature = BARO.readTemperature();

  // print the sensor value
  Serial.print("Temperature = ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" C");

  // print an empty line
  Serial.println();

  // wait 1 second to print again
  delay(1000);
}

Podemos leer la presión en tres unidades distintas, para ello se le puede pasar una de las tres constantes como parámetro a la funcion readPressure() :

BARO.readPressure(PSI);
BARO.readPressure(MILLIBAR);
BARO.readPressure(KILOPASCAL);

Leer iluminación ambiental con Arduino Nano 33 BLE Sense (sensor APDS9960)

Ya hemos visto que Arduino Nano 33 BLE Sense cuenta con un sensor que permite detectar colores, pero no solo eso, al mismo tiempo que lee los colores permite medir la cantidad de luz ambiental.

Lo primero es incluir la librería correspondiente. Se encuentra en el gestor de librerías de Arduino por lo que solo hay que buscarlo para instalarlo:

#include <Arduino_APDS9960.h>

Al incluirla se puede acceder al objeto APDS:

  • Se usa APDS.begin(); para inicializar la lectura de datos. Devuelve true si todo ha ido bien y false si ha ocurrido algún error.
  • Es necesario declarar cuatro variables de tipo int donde se almacenaran los valores leídos int r, g, b, a;
  • Para leer el color se usa APDS.readColor(r, g, b, a); a la que es necesario pasar los cuatro integer declarados antes. El que nos interesa es el a que contiene el valor de la iluminación ambiental.

Veamos como queda el código inspirado en uno de los ejemplos:

/*
  APDS-9960 - Color Sensor

  This example reads color data from the on-board APDS-9960 sensor of the
  Nano 33 BLE Sense and prints the color RGB (red, green, blue) values
  to the Serial Monitor once a second.

  The circuit:
  - Arduino Nano 33 BLE Sense

  This example code is in the public domain.
*/

#include <Arduino_APDS9960.h>

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);

  //comprueba si elsensor se ha iniciado correctamente
  if (!APDS.begin()) {
    Serial.println("Error initializing APDS-9960 sensor.");
  }
}

void loop() {
  // comprueba si hay un color disponible
  while (! APDS.colorAvailable()) {
    delay(5);
  }
  int r, g, b, a;
  
  // lee el color
  APDS.readColor(r, g, b, a);

  Serial.print("r = ");
  Serial.println(r);
  Serial.print("g = ");
  Serial.println(g);
  Serial.print("b = ");
  Serial.println(b);
  Serial.print("a = ");
  Serial.println(a);
  Serial.println();

  delay(2000);
}

Al igual que con los colores el máximo valor que he logrado que devuelva para la luz ambiental es 4097 y el mínimo es 0.

Relato: Nuestro peor enemigo

Ocurrió en una de esas salas oscuras, que sólo tienen una luz colgando del techo. En esas salas siempre se hablan de cosas secretas. Debajo de la luz una mesa circular, sentados alrededor de ella, en el lugar donde la luz se funde con las sombras, doce seres, puede que humanos, estaban sentados observando al resto de las sombras, nerviosos.

Una sombra se levanta, carraspea, duda, mira hacia una sombría audiencia silenciosa.

– Toda crisis es una oportunidad – Un silencio sombrío es la única respuesta que obtiene. Prosigue. – Los datos son claros. No tenemos alternativa. A consecuencia de la guerra todos los planetas habitables a varias decenas de años luz están a punto de dejar de serlo. La armas biológicas, químicas y nucleares han destruido prácticamente todas nuestras colonias y las pocas que no han destruido las han dañado de forma irreparable

Un murmullo de voces, las sombras se muestran agitadas. Una pregunta:

– ¿Y nuestros enemigos?

– Los informes dicen que se enfrentan a una situación similar. Hemos destruido sus colonias y se enfrentan a su propia extinción

Murmullos de aprobación mientras la cara del orador se pone seria

– ¡Caballeros! La situación de nuestros enemigos no afecta a la nuestra. No tenemos ningún planeta habitable ni terraformable en decenas de años luz. Esto podría ser el fin de nuestra especie.

Silencio dramático

– Nuestros científicos e ingenieros más cualificados han estado trabajando en una solución, el programa arca. Tres enormes naves con capacidad para 10000 personas cada una. Partirán en busca de nuevos planetas en un viaje que durará cientos de años. A los nuevos planeta llegarán los tataranietos de los actuales tripulantes. Esto nos da la oportunidad de crear una nueva sociedad, de enseñarles los valores correctos, de enseñarles a no cometer nuestros mismos errores.

Un voz se alza desde las sombras:

– Una duda ¿Es posible que nuestros enemigos estén pensando hacer lo mismo?

– Es probable.

– ¿Y qué pasaría si ellos llevan armas?

Las sombras cuchichean nerviosas

– ¡No podemos descartar esa opción!

– ¡No salvamos a la humanidad para ser sus esclavos!

– Podríamos reducir el número de pasajeros y subir armas a las naves

– Y dar formación militar a todos los niños.

– Exacto, prepararles por si les atacan

– ¿Y por qué esperar? ¡Podríamos dar el primer golpe!

– ¡Cierto! Podríamos llenar la naves de armas y soldados y así cogerlos por sorpresa

– ¡Serán nuestros esclavos!

En otra sala mal iluminada, muy lejos de ahí, otras sombras, puede que humanos, quizás no, tenían la misma conversación.

Leer temperatura y humedad con Arduino Nano 33 BLE Sense (sensor HTS221)

Arduni Nano 33 BLE Sense incluye un sensor (HTS221) para medir la temperatura y la humedad. Su uso es muy sencillo.

Los sensores tienen las siguientes características:

SensorRango de medidaError
Temperatura-40 ºC hasta 120 ºC± 0.5 °C entre los 15 ºC y 40 °C
Humedad0% hasta 100%± 3.5% entre el 20% y el 80%

 Para ver más información del sensor se puede recurrir a su datasheet.

Para leer los datos lo primero es incluir la librería necesaria para leer los datos del sensor. 

#include <Arduino_HTS221.h>

La librería está disponible desde el gestor de librerías del IDE de Arduino, tan solo hay que buscarla por el nombre «Arduino_HTS221» e instalarla.

Una vez instalada su uso es muy sencillo:

  • Se usa HTS.begin() para inicializar la lectura de datos. Devuelve true si todo ha ido bien y false si ha ocurrido algún error.
  • Para leer la temperatura se usa HTS.readTemperature() que devuelve un float con la temperatura en grados Celsius.
  • Para leer la humedad se usa HTS.readHumidity() que devuelve un float con la humedad en porcentaje.
  • Si se desea finalizar el uso del sensor y liberar recursos se llama a HTS.end()

¡Ya esta!. No hay más que hacer.

Veamos uno de los ejemplos que viene con la librería:

#include <Arduino_HTS221.h>

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);

  if (!HTS.begin()) {
    Serial.println("Failed to initialize sensor!");
    while (1);
  }
}

void loop() {
  // read all the sensor values
  float temperature = HTS.readTemperature();
  float humidity    = HTS.readHumidity();

  // print each of the sensor values
  Serial.print("Temperature = ");
  Serial.print(temperature);
  Serial.println(" °C");

  Serial.print("Humidity    = ");
  Serial.print(humidity);
  Serial.println(" %");

  // print an empty line
  Serial.println();

  // wait 1 second to print again
  delay(1000);
}

Por último, si en lugar de necesitar la temperatura en grados Celsius la necesitas en grados Farenheit, se puede hacer con la siguiente instruccion:

HTS.readTemperature(FAHRENHEIT );