Mjerenje tlaka pomoću CPS120 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

CPS120 je visokokvalitetni i jeftini kapacitivni senzor apsolutnog tlaka s potpuno kompenziranom snagom. Potroši vrlo manje energije i sastoji se od ultra malog mikro-elektro-mehaničkog senzora (MEMS) za mjerenje tlaka. ADC zasnovan na sigma-delti također je utjelovljen u njemu kako bi se ispunio zahtjev kompenziranog izlaza.

U ovom vodiču prikazano je povezivanje senzorskog modula CPS120 s malinom pi, a prikazano je i njegovo programiranje pomoću jezika Java. Za očitavanje vrijednosti tlaka koristili smo malinu pi s I2c adapterom. Ovaj adapter I2C čini povezivanje s senzorskim modulom lakim i pouzdanijim.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. CPS120

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

2. korak: Spajanje hardvera:

Odjeljak hardverskog spajanja u osnovi objašnjava potrebne ožičenje potrebne veze između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba tijekom rada na bilo kojem sustavu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

CPS120 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični. Sve što trebate su četiri žice!

Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Kôd za mjerenje tlaka:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste s njom spojili senzor. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje dokazujemo njezino programiranje na Javi. Java kôd za CPS120 može se preuzeti s naše GitHub zajednice koja je Dcube Store.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje: Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti knjižnicu pi4j u slučaju jave jer ova knjižnica podržava funkcije korištene u kodu. Dakle, za preuzimanje knjižnice možete posjetiti sljedeću vezu:

pi4j.com/install.html

Ovdje možete kopirati radni java kôd za ovaj senzor:

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

uvoz com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

javna klasa CPS120

{

public static void main (String args ) baca iznimku

{

// Izradite I2CBus

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

// Nabavite I2C uređaj, CPS120 I2C adresa je 0x28 (40)

I2CDevice uređaj = bus.getDevice (0x28);

// Pošaljite naredbu start

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

Navoj.spavanje (800);

// Pročitajte 2 bajta podataka, prvo msb

bajt podatak = novi bajt [2];

device.read (podaci, 0, 2);

// Pretvorimo podatke u kPa

dvostruki tlak = (((podaci [0] & 0x3F) * 256 + podaci [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Izlaženje podataka na zaslon

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

}

}

Knjižnica koja olakšava i2c komunikaciju između senzora i ploče je pi4j, a njezini različiti paketi I2CBus, I2CDevice i I2CFactory pomažu u uspostavljanju veze.

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

write () i read () funkcije koriste se za pisanje određenih naredbi na senzor kako bi radio u određenom načinu rada i očitavanje izlaza senzora.

Izlaz senzora također je prikazan na gornjoj slici.

Korak 4: Aplikacije:

CPS120 ima razne primjene. Može se koristiti u prijenosnim i stacionarnim barometarima, visinomjerima itd. Tlak je važan parametar za određivanje vremenskih uvjeta s obzirom na to da se ovaj senzor može postaviti i na meteorološke postaje. Može se ugraditi u sustave za kontrolu zraka, kao i u vakuumske sustave.