Merjenje tlaka z uporabo CPS120 in Raspberry Pi: 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 malino pi, ponazorjeno pa je tudi njegovo programiranje z jezikom Java. Za odčitavanje vrednosti tlaka smo uporabili malino pi 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. Malina Pi

3. Kabel I2C

4. I2C ščit za Raspberry Pi

5. Ethernetni kabel

2. korak: Priključitev strojne opreme:

Oddelek za priključitev strojne opreme v bistvu razlaga potrebne povezave ožičenja med senzorjem in malinovim pi. 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:

Prednost uporabe maline pi je, da vam omogoča prilagodljivost programskega jezika, v katerem želite programirati ploščo, da povežete senzor z njo. Če izkoristimo to prednost te plošče, tukaj dokazujemo njeno programiranje v Javi. Kodo java za CPS120 lahko prenesete iz naše skupnosti GitHub, to je Dcube Store.

Poleg lažjega uporabnika kodo razlagamo tudi tukaj: Kot prvi korak kodiranja morate v primeru jave prenesti knjižnico pi4j, ker ta knjižnica podpira funkcije, ki se uporabljajo v kodi. Če želite prenesti knjižnico, obiščite naslednjo povezavo:

pi4j.com/install.html

Delovno kodo java za ta senzor lahko kopirate tudi tukaj:

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

uvoz java.io. IOException;

javni razred CPS120

{

public static void main (String args ) vrže Exception

{

// Ustvari I2CBus

Vodilo I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Pridobite I2C napravo, naslov CPS120 I2C je 0x28 (40)

Naprava I2CDevice = bus.getDevice (0x28);

// Pošlji ukaz start

device.write (0x28, (bajt) 0x80);

Thread.sleep (800);

// Preberite 2 bajta podatkov, najprej msb

bajt podatki = novi bajt [2];

device.read (podatki, 0, 2);

// Pretvorimo podatke v kPa

dvojni tlak = (((podatki [0] & 0x3F) * 256 + podatki [1]) * (90 / 16384,00)) + 30;

// Izhod podatkov na zaslon

System.out.printf ("Tlak je: %.2f kPa %n", tlak);

}

}

Knjižnica, ki olajša komunikacijo i2c med senzorjem in ploščo, je pi4j, njeni različni paketi I2CBus, I2CDevice in I2CFactory pa pomagajo vzpostaviti povezavo.

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CBus; uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; uvoz java.io. IOException;

funkcije write () in read () se uporabljajo za zapisovanje določenih ukazov na senzor, da deluje v določenem načinu, in za branje izhoda senzorja.

Izhod senzorja je prikazan tudi 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.