Pomiar ciśnienia za pomocą CPS120 i Raspberry Pi: 4 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

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 zademonstrowano interfejs modułu czujnika CPS120 z raspberry pi oraz zilustrowano jego programowanie w języku Java. Aby odczytać wartości ciśnienia, użyliśmy raspberry pi 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. Raspberry Pi

3. Kabel I2C

4. Osłona I2C dla Raspberry Pi

5. Kabel Ethernet

Krok 2: Podłączenie sprzętu:

Sekcja dotycząca podłączania sprzętu zasadniczo wyjaśnia połączenia okablowania wymagane między czujnikiem a raspberry pi. 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:

Zaletą korzystania z raspberry pi jest to, że zapewnia elastyczność języka programowania, w którym chcesz zaprogramować płytkę w celu połączenia z nią czujnika. Wykorzystując tę zaletę tej płyty, demonstrujemy tutaj jej programowanie w Javie. Kod Java dla CPS120 można pobrać z naszej społeczności GitHub, czyli Dcube Store.

Oprócz ułatwienia użytkownikom wyjaśniamy również kod tutaj: Jako pierwszy krok kodowania musisz pobrać bibliotekę pi4j w przypadku java, ponieważ ta biblioteka obsługuje funkcje używane w kodzie. Aby pobrać bibliotekę, możesz odwiedzić poniższy link:

pi4j.com/install.html

Możesz skopiować działający kod java dla tego czujnika również stąd:

importuj com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

importuj com.pi4j.io.i2c. I2CDurządzenie;

importuj com.pi4j.io.i2c. I2CFabryka;

import java.io. IOException;

klasa publiczna CPS120

{

public static void main(String args) wyrzuca Wyjątek

{

// Utwórz magistralę I2CBus

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

// Pobierz urządzenie I2C, adres CPS120 I2C to 0x28(40)

Urządzenie I2CDevice = bus.getDevice(0x28);

// Wyślij polecenie startu

urządzenie.write(0x28, (bajt)0x80);

Wątek.sen(800);

// Odczytaj 2 bajty danych, najpierw msb

bajt dane = nowy bajt[2];

urządzenie.odczyt(dane, 0, 2);

// Konwertuj dane na kPa

podwójne ciśnienie = (((dane[0] i 0x3F) * 256 + dane[1]) * (90 / 16384,00)) + 30;

// Prześlij dane na ekran

System.out.printf("Ciśnienie wynosi: %.2f kPa %n", ciśnienie);

}

}

Biblioteka, która ułatwia komunikację i2c między czujnikiem a płytą to pi4j, jej różne pakiety I2CBus, I2CDevice i I2CFactory pomagają w nawiązaniu połączenia.

importuj com.pi4j.io.i2c. I2CBus; importuj com.pi4j.io.i2c. I2CDurządzenie; importuj com.pi4j.io.i2c. I2CFabryka; import java.io. IOException;

Funkcje write() i read() służą do zapisywania określonych poleceń do czujnika, aby działał on w określonym trybie i odpowiednio odczytywał dane wyjściowe czujnika.

Wyjście czujnika pokazano również 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.