Paineen mittaus CPS120: n ja Raspberry Pi: n avulla: 4 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

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 esitetään CPS120 -anturimoduulin liitäntä vadelmapi: n kanssa ja sen ohjelmointi Java -kielellä on myös kuvattu. Painearvojen lukemiseen olemme käyttäneet vadelma pi: tä I2c -sovittimen kanssa. Tämä I2C -sovitin tekee liitännän anturimoduuliin helppoa ja luotettavaa.

Vaihe 1: Tarvittava laitteisto:

Tavoitteemme saavuttamiseen tarvittavat materiaalit sisältävät seuraavat laitteistokomponentit:

1. CPS120

2. Vadelma Pi

3. I2C -kaapeli

4. I2C -kilpi Raspberry Pi: lle

5. Ethernet -kaapeli

Vaihe 2: Laitteiston kytkentä:

Laitteiston liitäntäosa selittää periaatteessa anturin ja vadelmapi: n väliset tarvittavat johdotusliitännät. 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:

Raspberry pi: n käytön etuna on, että se tarjoaa joustavuuden ohjelmointikielelle, jolla haluat ohjelmoida levyn, jotta liitäntä anturiin sen kanssa. Hyödynnämme tämän levyn etua ja demonstroimme tässä sen ohjelmointia Javalla. CPS120: n Java -koodin voi ladata GitHub -yhteisöltämme, joka on Dcube Store.

Käyttäjien helpottamiseksi selitämme koodin myös täällä: Ensimmäisenä koodausvaiheena sinun on ladattava pi4j -kirjasto java -tapauksessa, koska tämä kirjasto tukee koodissa käytettyjä toimintoja. Joten voit ladata kirjaston seuraavasta linkistä:

pi4j.com/install.html

Voit myös kopioida tämän anturin toimivan Java -koodin täältä:

tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

tuoda com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

tuoda java.io. IOException;

julkinen luokka CPS120

{

public staattinen void main (String args ) heittää Poikkeus

{

// Luo I2CBus

I2CBus -väylä = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Hanki I2C -laite, CPS120: n I2C -osoite on 0x28 (40)

I2CDlaitelaite = väylä.getDevice (0x28);

// Lähetä käynnistyskomento

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

Kierteet.unet (800);

// Lue 2 tavua dataa, ensin msb

tavu data = uusi tavu [2];

device.read (data, 0, 2);

// Muunna tiedot kPa: ksi

kaksinkertainen paine = (((tiedot [0] & 0x3F) * 256 + tiedot [1]) * (90/16384,00)) + 30;

// Tulosta tiedot näytölle

System.out.printf ("Paine on: %.2f kPa %n", paine);

}

}

Kirjasto, joka helpottaa i2c -tiedonsiirtoa anturin ja levyn välillä, on pi4j, ja sen eri paketit I2CBus, I2CDevice ja I2CFactory auttavat muodostamaan yhteyden.

tuoda com.pi4j.io.i2c. I2CBus; tuoda com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; tuonti com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; tuoda java.io. IOException;

Kirjoitus () - ja luku () -toimintoja käytetään tiettyjen komentojen kirjoittamiseen anturille, jotta se toimisi tietyssä tilassa ja lukisi anturin lähdön.

Anturin lähtö näkyy myös 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.