Meranie tlaku pomocou CPS120 a Raspberry Pi: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

CPS120 je vysokokvalitný a cenovo dostupný kapacitný snímač absolútneho tlaku s plne kompenzovaným výstupom. Spotrebuje veľmi málo energie a pozostáva z ultra malého mikroelektronického mechanického senzora (MEMS) na meranie tlaku. Je v ňom zahrnutý aj sigma-delta ADC, aby sa splnila požiadavka kompenzovaného výstupu.

V tomto návode je demonštrované prepojenie senzorového modulu CPS120 s malinovou pí a bolo ukázané aj jeho programovanie v jazyku Java. Na čítanie hodnôt tlaku sme použili malinu pi s adaptérom I2c. Tento adaptér I2C uľahčuje a spoľahlivejšie pripája k modulu snímača.

Krok 1: Potrebný hardvér:

Materiály, ktoré potrebujeme na dosiahnutie nášho cieľa, obsahujú nasledujúce hardvérové komponenty:

1. CPS120

2. Raspberry Pi

3. Kábel I2C

4. I2C štít pre Raspberry Pi

5. Ethernetový kábel

Krok 2: Pripojenie hardvéru:

Časť zapojenia hardvéru v zásade vysvetľuje zapojenie potrebné medzi senzorom a malinovým pi. Zabezpečenie správneho pripojenia je základnou potrebou pri práci na akomkoľvek systéme s požadovaným výstupom. Potrebné spojenia sú teda tieto:

CPS120 bude fungovať na I2C. Tu je príklad schémy zapojenia, ktorá ukazuje, ako prepojiť každé rozhranie snímača.

Hneď po vybalení je doska nakonfigurovaná na rozhranie I2C, preto vám toto pripojenie odporúčame použiť, ak ste inak agnostik. Všetko, čo potrebujete, sú štyri drôty!

Vyžadujú sa iba štyri pripojenia Vcc, Gnd, SCL a SDA piny, ktoré sú prepojené pomocou kábla I2C.

Tieto spojenia sú znázornené na obrázkoch vyššie.

Krok 3: Kód na meranie tlaku:

Výhodou použitia raspberry pi je, že vám poskytuje flexibilitu programovacieho jazyka, v ktorom chcete dosku programovať, aby ste s ním mohli prepojiť senzor. S využitím tejto výhody tejto dosky demonštrujeme, že je programovaná v jazyku Java. Java kód pre CPS120 si môžete stiahnuť z našej komunity GitHub, ktorou je Dcube Store.

Rovnako ako pre jednoduchosť používateľov, vysvetľujeme kód aj tu: Ako prvý krok kódovania si musíte stiahnuť knižnicu pi4j v prípade jazyka Java, pretože táto knižnica podporuje funkcie použité v kóde. Ak si chcete stiahnuť knižnicu, môžete navštíviť nasledujúci odkaz:

pi4j.com/install.html

Pracovný kód java pre tento senzor môžete skopírovať aj tu:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

verejná trieda CPS120

{

public static void main (String args ) hodí výnimku

{

// Vytvorte I2CBus

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

// Získať zariadenie I2C, adresa CPS120 I2C je 0x28 (40)

I2CDevice zariadenie = bus.getDevice (0x28);

// Odoslanie štartovacieho príkazu

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

Thread.sleep (800);

// Prečítajte si 2 bajty údajov, najskôr msb

bajt dáta = nový bajt [2];

device.read (údaje, 0, 2);

// Previesť údaje na kPa

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

// Výstup údajov na obrazovku

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

}

}

Knižnica, ktorá uľahčuje komunikáciu i2c medzi senzorom a doskou, je pi4j a jej rôzne balíky I2CBus, I2CDevice a I2CFactory pomáhajú nadviazať spojenie.

importovať com.pi4j.io.i2c. I2CBus; importovať com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; import java.io. IOException;

Funkcie write () a read () sa používajú na zápis niektorých konkrétnych príkazov do snímača, aby fungoval v konkrétnom režime, respektíve na čítanie výstupu snímača.

Výstup senzora je tiež zobrazený na obrázku vyššie.

Krok 4: Aplikácie:

CPS120 má množstvo aplikácií. Môže byť použitý v prenosných a stacionárnych barometroch, výškomeroch atď. Tlak je dôležitým parametrom na určenie poveternostných podmienok a vzhľadom na to, že tento senzor je možné nainštalovať aj na meteorologické stanice. Môže byť začlenený do systémov regulácie vzduchu aj do vákuových systémov.