Paineen mittaus CPS120: n ja Arduino Nanon avulla: 4 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:41

CPS120 on korkealaatuinen ja edullinen kapasitiivinen absoluuttinen paineanturi, jonka teho on täysin kompensoitu. Se kuluttaa hyvin vähän virtaa ja koostuu erittäin pienestä mikroelektromekaanisesta anturista (MEMS) paineen mittausta varten. Sigma-delta-pohjainen ADC on myös sisällytetty siihen kompensoidun lähdön vaatimuksen täyttämiseksi.

Tässä opetusohjelmassa on kuvattu CPS120 -anturimoduulin liitäntä arduino nanoon. Painearvojen lukemiseen olemme käyttäneet fotonia I2c -sovittimen avulla. Tämä I2C -sovitin tekee yhteyden anturimoduuliin helppoa ja luotettavaa.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. CPS120

2. Arduino Nano

3. I2C -kaapeli

4. I2C Shield Arduino nanolle

Vaihe 2: Laitteiston kytkentä:

Laitteiston kytkentäosio selittää periaatteessa anturin ja arduino nanon väliset tarvittavat johdot. Oikeiden liitosten varmistaminen on perustarve, kun työskentelet minkä tahansa järjestelmän kanssa halutun lähdön saavuttamiseksi. Tarvittavat liitännät ovat siis seuraavat:

CPS120 toimii I2C: n yli. Tässä on esimerkki kytkentäkaaviosta, joka osoittaa, miten anturin jokainen liitäntä kytketään.

Valmis levy on konfiguroitu I2C-rajapintaa varten, joten suosittelemme käyttämään tätä kytkentää, jos olet muuten agnostikko. Tarvitset vain neljä johtoa!

Tarvitaan vain neljä liitäntää Vcc, Gnd, SCL ja SDA, ja ne on kytketty I2C -kaapelin avulla.

Nämä yhteydet on esitetty yllä olevissa kuvissa.

Vaihe 3: Paineen mittauksen koodi:

Aloitetaan nyt Arduino -koodilla.

Kun käytät anturimoduulia Arduinon kanssa, sisällytämme Wire.h -kirjaston. "Wire" -kirjasto sisältää toiminnot, jotka helpottavat i2c -tiedonsiirtoa anturin ja Arduino -kortin välillä.

Koko arduino -koodi on annettu alla käyttäjän mukavuuden vuoksi:

#sisältää

// CPS120 I2C -osoite on 0x28 (40)

#define Addr 0x28

mitätön asennus ()

{

// Alusta I2C -viestintä

Wire.begin ();

// Alusta sarjaliikenne, aseta baudinopeus = 9600

Sarja.alku (9600);

}

tyhjä silmukka ()

{

allekirjoittamattomat int -tiedot [4];

// Käynnistä I2C -lähetys

Wire.beginTransmission (Addr);

// Pyydä 4 tavua dataa

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Lue 4 tavua dataa

// paine msb, paine lsb, lämpötila msb, lämpötila lsb

jos (Wire.available () == 4)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

viive (300);

// Pysäytä I2C -lähetys

Wire.endTransmission ();

// Muunna tiedot 14 bittiin

kelluva paine = (((((tiedot [0] & 0x3F) * 265 + tiedot [1]) / 16384,0) * 90,0) + 30,0;

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

kelluva fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Tulostustiedot sarjamittarille

Serial.print ("Paine on:");

Sarjajälki (paine);

Serial.println ("kPa");

Serial.print ("Lämpötila celsiusasteina:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Lämpötila Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

viive (500);

}

}

Johdinkirjastossa Wire.write () ja Wire.read () käytetään komentojen kirjoittamiseen ja anturilähdön lukemiseen.

Serial.print () ja Serial.println () käytetään anturin lähdön näyttämiseen Arduino IDE: n sarjamonitorissa.

Anturin lähtö näkyy yllä olevassa kuvassa.

Vaihe 4: Sovellukset:

CPS120 sisältää useita sovelluksia. Sitä voidaan käyttää kannettavissa ja kiinteissä barometreissa, korkeusmittarissa jne. Paine on tärkeä parametri sääolosuhteiden määrittämisessä ja ottaen huomioon, että tämä anturi voidaan asentaa myös sääasemille. Se voidaan sisällyttää ilmanohjausjärjestelmiin sekä tyhjiöjärjestelmiin.