Merjenje tlaka z uporabo CPS120 in Arduino Nano: 4 koraki

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

CPS120 je visokokakovosten in poceni kapacitivni senzor absolutnega tlaka s popolnoma kompenzirano močjo. Porabi zelo malo energije in je sestavljen iz ultra majhnega mikro-elektro-mehanskega senzorja (MEMS) za merjenje tlaka. V njem je utelešen tudi ADC na osnovi sigma-delte, ki izpolnjuje zahtevo po kompenziranem izhodu.

V tej vadnici je prikazano povezovanje senzorskega modula CPS120 z arduino nano. Za odčitavanje vrednosti tlaka smo uporabili foton z adapterjem I2c, ki omogoča enostavno in zanesljivo povezavo s senzorskim modulom.

1. korak: Potrebna strojna oprema:

Materiali, ki jih potrebujemo za dosego našega cilja, vključujejo naslednje komponente strojne opreme:

1. CPS120

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C ščit za Arduino nano

2. korak: Priključitev strojne opreme:

Oddelek za priključitev strojne opreme v bistvu pojasnjuje potrebne ožičenje med senzorjem in arduino nano. Zagotavljanje pravilnih povezav je osnovna potreba pri delu na katerem koli sistemu za želeni izhod. Torej so potrebne povezave naslednje:

CPS120 bo deloval preko I2C. Tu je primer sheme ožičenja, ki prikazuje, kako povezati vsak vmesnik senzorja.

Plošča je že pripravljena za vmesnik I2C, zato priporočamo uporabo te povezave, če niste agnostični. Vse kar potrebujete so štiri žice!

Potrebne so le štiri povezave Vcc, Gnd, SCL in SDA, ki so povezane s kablom I2C.

Te povezave so prikazane na zgornjih slikah.

3. korak: Koda za merjenje tlaka:

Začnimo zdaj s kodo Arduino.

Med uporabo senzorskega modula z Arduinom vključujemo knjižnico Wire.h. Knjižnica "Wire" vsebuje funkcije, ki olajšajo komunikacijo i2c med senzorjem in ploščo Arduino.

Celotna koda arduino je podana spodaj za udobje uporabnika:

#vključi

// Naslov CPS120 I2C je 0x28 (40)

#define Addr 0x28

void setup ()

{

// Inicializirajte komunikacijo I2C

Wire.begin ();

// Začetek serijske komunikacije, nastavljena hitrost prenosa = 9600

Serial.begin (9600);

}

void loop ()

{

podpisani int podatki [4];

// Zagon prenosa I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Zahtevajte 4 bajtne podatke

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Branje 4 bajtov podatkov

// tlak msb, tlak lsb, temp msb, temp lsb

če (Wire.available () == 4)

{

podatki [0] = Wire.read ();

podatki [1] = Wire.read ();

podatki [2] = Wire.read ();

podatki [3] = Wire.read ();

zamuda (300);

// Ustavi prenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Pretvorimo podatke v 14 bitov

plavajoči tlak = ((((podatki [0] & 0x3F) * 265 + podatki [1]) / 16384,0) * 90,0) + 30,0;

float cTemp = ((((podatki [2] * 256) + (podatki [3] & 0xFC)) / 4,0) * (165,0 / 16384,0)) - 40,0;

float fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Izhodni podatki na serijski monitor

Serial.print ("Tlak je:");

Serijski.tisk (tlak);

Serial.println ("kPa");

Serial.print ("Temperatura v Celzijusi:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Temperatura v Fahrenheitu:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

zamuda (500);

}

}

V knjižnici žic Wire.write () in Wire.read () se uporabljata za pisanje ukazov in branje izhoda senzorja.

Serial.print () in Serial.println () se uporabljata za prikaz izhoda senzorja na serijskem monitorju Arduino IDE.

Izhod senzorja je prikazan na zgornji sliki.

4. korak: Aplikacije:

CPS120 ima različne aplikacije. Uporablja se lahko v prenosnih in stacionarnih barometrih, višinomerih itd. Tlak je pomemben parameter za določanje vremenskih razmer in glede na to, da je ta senzor mogoče namestiti tudi na vremenske postaje. Lahko se vgradi v sisteme z zračnim krmiljenjem in v vakuumske sisteme.