Pomiar ciśnienia za pomocą CPS120 i Arduino Nano: 4 kroki

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

CPS120 to wysokiej jakości i niedrogi pojemnościowy czujnik ciśnienia bezwzględnego z w pełni skompensowaną mocą wyjściową. Zużywa bardzo mniej energii i składa się z bardzo małego czujnika mikroelektromechanicznego (MEMS) do pomiaru ciśnienia. Wbudowany jest również ADC oparty na sigma-delta, aby spełnić wymóg skompensowanej mocy wyjściowej.

W tym samouczku zilustrowano interfejs modułu czujnika CPS120 z arduino nano. Aby odczytać wartości ciśnienia, użyliśmy fotonu z adapterem I2c. Ten adapter I2C sprawia, że połączenie z modułem czujnika jest łatwe i bardziej niezawodne.

Krok 1: Wymagany sprzęt:

Materiały, których potrzebujemy do realizacji naszego celu, obejmują następujące komponenty sprzętowe:

1. CPS120

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C Shield dla Arduino nano

Krok 2: Podłączenie sprzętu:

Sekcja podłączania sprzętu zasadniczo wyjaśnia połączenia okablowania wymagane między czujnikiem a arduino nano. Zapewnienie prawidłowych połączeń jest podstawową koniecznością podczas pracy na dowolnym systemie o pożądanej mocy. Tak więc wymagane połączenia są następujące:

CPS120 będzie pracował przez I2C. Oto przykładowy schemat okablowania, pokazujący, jak okablować każdy interfejs czujnika.

Po wyjęciu z pudełka, płyta jest skonfigurowana do interfejsu I2C, dlatego zalecamy korzystanie z tego podłączenia, jeśli jesteś agnostykiem. Wszystko czego potrzebujesz to cztery przewody!

Wymagane są tylko cztery połączenia Vcc, Gnd, SCL i SDA, które są połączone za pomocą kabla I2C.

Połączenia te są pokazane na powyższych zdjęciach.

Krok 3: Kod do pomiaru ciśnienia:

Zacznijmy teraz od kodu Arduino.

Korzystając z modułu czujnika z Arduino, dołączamy bibliotekę Wire.h. Biblioteka "Wire" zawiera funkcje ułatwiające komunikację i2c pomiędzy czujnikiem a płytką Arduino.

Cały kod arduino podano poniżej dla wygody użytkownika:

#włączać

// adres CPS120 I2C to 0x28(40)

#define Addr 0x28

pusta konfiguracja()

{

// Zainicjuj komunikację I2C

Wire.początek();

// Zainicjuj komunikację szeregową, ustaw szybkość transmisji = 9600

Serial.początek(9600);

}

pusta pętla()

{

dane int bez znaku[4];

// Rozpocznij transmisję I2C

Wire.beginTransmisja(Addr);

// Żądaj 4 bajtów danych

Wire.requestFrom(Addr, 4);

// Odczytaj 4 bajty danych

// ciśnienie msb, ciśnienie lsb, temp msb, temp lsb

if(Przewód.dostępny() == 4)

{

dane[0] = Przewód.odczyt();

dane[1] = Drut.odczyt();

dane[2] = Przewód.odczyt();

dane[3] = Przewód.odczyt();

opóźnienie(300);

// Zatrzymaj transmisję I2C

Wire.endTransmission();

// Konwertuj dane na 14 bitów

ciśnienie pływakowe = ((((dane[0] & 0x3F) * 265 + dane[1]) / 16384,0) * 90,0) + 30,0;

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

pływak fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Dane wyjściowe do monitora szeregowego

Serial.print("Ciśnienie wynosi: ");

druk.seryjny(ciśnienie);

Serial.println("kPa");

Serial.print("Temperatura w stopniach Celsjusza: ");

druk.seryjny(cTemp);

Serial.println("C");

Serial.print("Temperatura w stopniach Fahrenheita: ");

Serial.print(fTemp);

Serial.println(" F");

opóźnienie (500);

}

}

W bibliotece przewodów Wire.write() i Wire.read() są używane do zapisywania poleceń i odczytywania wyjścia czujnika.

Serial.print() i Serial.println() służą do wyświetlania wyjścia czujnika na monitorze szeregowym Arduino IDE.

Wyjście czujnika pokazano na powyższym obrazku.

Krok 4: Aplikacje:

CPS120 ma wiele zastosowań. Może być stosowany w przenośnych i stacjonarnych barometrach, wysokościomierzach itp. Ciśnienie jest ważnym parametrem określającym warunki pogodowe i biorąc pod uwagę, że czujnik ten może być instalowany również na stacjach pogodowych. Może być wbudowany w systemy kontroli powietrza, jak również systemy próżniowe.