Pripojenie viacnásobných snímačov k jednému sériovému portu ARDUINO: 4 kroky

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

V tomto návode budeme rozširovať jeden sériový port Arduino UNO UART (Rx/Tx), aby bolo možné pripojiť viacero senzorov Atlas. Rozšírenie sa vykonáva pomocou dosky 8: 1 Serial Port Expander. Port Arduino je prepojený s expandérom, po ktorom je signál smerovaný do ôsmich portov, kde sú pripojené periférne zariadenia. Na zjednodušenie budeme používať tri porty, ale v niekoľkých ďalších krokoch môžete rozšírenie rozšíriť tak, aby používalo všetkých osem.

Komunikácia prebieha prostredníctvom režimu UART a výsledky sa zobrazujú na sériovom monitore Arduino. V predvolenom nastavení sa namerané hodnoty na pripojených snímačoch zisťujú nepretržite. Potom je možné otvoriť jednotlivé kanály, čo umožní užívateľovi komunikovať s konkrétnym senzorom.

VÝHODY:

• Rozbaľte jeden sériový port UART (Rx/Tx) na osem ďalších portov.
• Prostredníctvom vstavaných diód LED na module Expander si jednoducho ponechajte karty, na ktorých kanáloch sa otvára.
• Pracuje s nasledujúcimi snímačmi EZO spoločnosti Atlas Scientific: pH, slanosť, rozpustený kyslík (DO), teplota, potenciál redukcie oxidácie (ORP), CO2, peristaltické čerpadlo.
• Výstup senzora v reálnom čase

MATERIÁLY:

• Arduino UNO
• Breadboard
• Prepojovacie vodiče
• 1- Okruh rozpusteného kyslíka EZO a 1- sonda rozpusteného kyslíka
• 1- obvod vodivosti EZO a sonda 1- vodivosti k1.0
• 1- EZO pH obvod a 1- pH sonda
• Expander sériového portu 1- 8: 1
• 2- Inline izolátory napätia
• 3- Zásuvky BNC

Krok 1: MONTÁŽNY HARDWARE

Zostavte hardvér podľa schémy vyššie.

Pred pripojením k expandéru sa uistite, že sú senzory v režime UART. Informácie o tom, ako prepínať medzi protokolmi, nájdete v nasledujúcom ODKAZE.

Citlivosť senzorov im dáva vysokú presnosť. To však tiež znamená, že sú vystavené rušeniu inou elektronikou a ako taká je potrebná elektrická izolácia. Na izoláciu senzorov rozpusteného kyslíka a pH od senzora slanosti sa používajú napäťové izolátory. Bez izolátorov sú hodnoty nepravidelné. Ďalšie informácie o izolácii nájdete v nasledujúcom ODKAZE.

ÚDAJE:

• Expander sériového portu 8: 1
• EZO DO
• EZO EC
• EZO pH
• Izolátor napätia

Krok 2: Načítajte program do ARDUINO

Kód pre tento tutoriál využíva prispôsobenú knižnicu a hlavičkový súbor pre obvody EZO v režime UART. Aby ste mohli kód použiť, budete ich musieť pridať do svojho Arduino IDE. Nasledujúce kroky zahrnujú proces pridania do IDE.

a) Stiahnite si Ezo_uart_lib, priečinok zip z GitHub do svojho počítača.

b) V počítači otvorte Arduino IDE (IDE si môžete stiahnuť z TU, ak ho nemáte).

c) V IDE prejdite na Skica -> Zahrnúť knižnicu -> Pridať. ZIP knižnicu -> Vyberte priečinok Ezo_uart_lib, ktorý ste si práve stiahli. Teraz sú zahrnuté príslušné súbory.

d) Skopírujte kód z Serial_port_expander_example na pracovný panel IDE. Prístup k nemu máte aj z vyššie stiahnutého priečinka Ezo_uart_lib.

e) Zostavte a nahrajte kód Serial_port_expander_example do svojho Arduino Uno.

f) Sériový monitor sa používa ako komunikačný kanál. Sériový monitor otvoríte tak, že prejdete na Nástroje -> Sériový monitor alebo na klávesnici stlačíte Ctrl+Shift+M. Nastavte prenosovú rýchlosť na 9600 a zvoľte „Návrat vozíka“. Hodnoty senzora by sa teraz mali neustále zobrazovať a používateľ bude môcť komunikovať s jednotlivými senzormi.

Krok 3: MONITOROVÉ ČÍTANIA A INTERAKCIA SO SENZORMI

Ak chcete otvoriť kanál označený P1-P8 na doske Expander, pošlite číslo kanála, za ktorým nasleduje dvojbodka a príkaz (ak existuje). Ukončite reťazec návratom na koniec (kláves ENTER na klávesnici). Napríklad 3: Otvorím kanál tri a vyžiadam si informácie o zariadení.

Ak chcete otvoriť kanál a neposlať príkaz, zadajte číslo kanála a za ním dvojbodku. Ukončite reťazec návratom na koniec (kláves ENTER na klávesnici). Napríklad 2: otvorí kanál dva. Teraz môžete odosielať akékoľvek príkazy špecifické pre tento snímač, napríklad cal,? ktorý bude hlásiť informácie o kalibrácii. Zoznam príkazov nájdete v technických listoch senzorov.

Krok 4: POKRAČOVANIE ĎALEJ

Ako je znázornené, využili sme iba tri z ôsmich portov. Ak chcete použiť viac portov, postupujte podľa schémy zapojenia uvedenej v kroku 1 a rozbaľte na porty 4, port 5 a podobne. V prípade potreby zapojte izolátory. Ukážkový kód Serial_port_expander_example bude tiež potrebovať určitú úpravu. Pokyny nájdete v komentároch v kóde.