שימוש בחיישנים אנלוגיים עם ESP8266: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

ממיר אנלוגי לדיגיטלי (ADC, A/D, A – D או A-to-D) היא מערכת שהופכת אות אנלוגי לאות דיגיטלי. ממירים A/D מתרגמים אותות חשמליים אנלוגיים לצורכי עיבוד נתונים. עם מוצרים התואמים ביצועים, עוצמה, עלות וגודל. ממירים נתונים אלה מאפשרים ביצועי המרה מדויקים וחזקים במגוון יישומים כגון תקשורת, אנרגיה, בריאות, מכשור ומדידה, בקרת מנועים וכוח, אוטומציה תעשייתית וחלל/הגנה. מגוון התקני ממיר A/D ניתנים כדי לסייע למהנדס בכל שלב הפרויקט, החל מבחירת המוצר ועד עיצוב המעגלים.

היום נשתמש בממיר אנלוגי לדיגיטלי עם ESP8266. בואו נתחיל.. !!

שלב 1: ציוד שאנחנו צריכים

1. ממיר ADC MCP3425

ה- MCP3425 הוא ממיר אנלוגי לדיגיטלי בן 1 ערוצים ברזולוציית 16 סיביות, המתאים באופן אידיאלי לניטור חיישן ברזולוציה גבוהה במהירות נמוכה. ה- MCP3425 מסוגל לקרוא מתח אנלוגי במהירות של 15 דגימות לשנייה עם רזולוציה של 16 סיביות או 240 דגימות לשנייה ברזולוציה של 12 סיביות.

2. חזרת Adafruit ESP8266

ה- ESP8266 היא פלטפורמה מדהימה לפיתוח יישומי IoT. מעבד ESP8266 מבית Espressif הוא מיקרו-בקר 80 מגה-הרץ עם חזית WiFi מלאה וערימת TCP/IP עם תמיכה ב- DNS גם כן. ה- ESP8266 מספק פלטפורמה בוגרת לניטור ובקרה של יישומים באמצעות שפת החוטים של Arduino ו- Arduino IDE.

3. מתכנת USB ESP8266

מתאם מארח ESP8266 זה נוצר במיוחד על ידי Contol Everything לגירסת Adafruit Huzzah של ESP8266, ומאפשר חיבורי תקשורת I²C.

4. כבל חיבור I²C

Contol Everything עיצב גם את כבל החיבור I²C הזמין בקישור למעלה.

5. מיני כבל USB

כבל USB המיני ספק הכוח הוא בחירה אידיאלית להפעלת ה- Adafruit Huzzah ESP8266.

שלב 2: חיבורי חומרה

באופן כללי, יצירת קשרים היא החלק הקל ביותר בפרויקט זה. עקוב אחר ההוראות והתמונות, ולא אמורות להיות לך בעיות.

ראשית כל, קח את Adafruit Huzzah ESP8266 והנח אותו על מתכנת ה- USB (עם יציאת I²C הפונה כלפי פנים). לחץ בעדינות על ה- ESP8266 לתוך מתכנת ה- USB וסיימנו עם שלב זה (ראה תמונה מס '1).

קח כבל I²C וחבר אותו ליציאת הקלט של החיישן. להפעלה תקינה של כבל זה, זכור יציאת I²C מתחברת תמיד לכניסת I²C. כעת, חבר את הקצה השני של אותו כבל I²C למתכנת ה- USB שעליו מותקן Adafruit Huzzah ESP8266 (ראה תמונה מס '2).

הערה: החוט החום צריך תמיד לעקוב אחר חיבור הארקה (GND) בין הפלט של התקן אחד לקלט של התקן אחר.

חבר את כבל המיני USB לשקע החשמל של Adafruit Huzzah ESP8266. החיבור הסופי ייראה כמו בתמונה מס '3.

שלב 3: קוד

קוד ה- ESP עבור ממיר ADC Adafruit Huzzah ESP8266 ו- MCP3425 זמין במאגר GitHub שלנו.

לפני שתמשיך עם הקוד, הקפד לקרוא את ההוראות המופיעות בקובץ ה- Readme ולהגדיר את Adafruit Huzzah ESP8266 בהתאם. ייקח רק 5 דקות להגדיר את ה- ESP.

לנוחיותכם, תוכלו להעתיק מכאן גם את קוד ה- ESP שעובד עבור חיישן זה:

// מופץ ברישיון רצון חופשי. // השתמש בו בכל דרך שתרצה, להרוויח או בחינם, בתנאי שהוא מתאים לרישיונות של העבודות המשויכות אליו. // MCP3425 // קוד זה נועד לעבודה עם מודול מיני MCP3425_I2CADC I2C הזמין ב- ControlEverything.com. //

#לִכלוֹל

#include #include #include

// כתובת MCP3425 I2C היא 0x68 (104)

#define Addr 0x68

const char* ssid = "רשת ssid שלך";

const char* password = "הסיסמה שלך"; לחץ צף, cTemp, fTemp;

שרת ESP8266 WebServer (80);

void handleroot ()

{נתוני int ללא חתום [2];

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr); // שליחת פקודת תצורה // מצב המרה רציף, רזולוציה של 12 סיביות Wire.write (0x10); // עצור את I2C Transmission Wire.endTransmission (); עיכוב (300);

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr); // בחר רישום נתונים Wire.write (0x00); // עצור את I2C Transmission Wire.endTransmission ();

// בקש 2 בתים של נתונים

Wire.requestFrom (Addr, 2);

// קרא 2 בתים של נתונים

// raw_adc msb, raw_adc lsb if (Wire.available () == 2) {data [0] = Wire.read (); data [1] = Wire.read (); }

// המר את הנתונים ל -12 סיביות

int raw_adc = (data [0] & 0x0F) * 256 + נתונים [1]; אם (raw_adc> 2047) {raw_adc -= 4096; }

// נתוני פלט לצג הסדרתי

Serial.print ("ערך דיגיטלי של קלט אנלוגי:"); Serial.println (raw_adc); עיכוב (500);

// נתוני פלט לשרת האינטרנט

server.sendContent ("<meta http-equiv = 'refresh' content = '3'""

לשלוט על הכל

www.controleverything.com

מודול מיני חיישן I2C MCP3425

"); server.sendContent ("

ערך דיגיטלי של קלט אנלוגי: " + מחרוזת (raw_adc));}

הגדרת חלל ()

{// אתחול תקשורת I2C כ- MASTER Wire.begin (2, 14); // אתחל תקשורת טורית, הגדר קצב שידור = 115200 Serial.begin (115200);

// התחבר לרשת WiFi

WiFi.begin (ssid, סיסמא);

// המתן לחיבור

בעוד (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {עיכוב (500); Serial.print ("."); } Serial.println (""); Serial.print ("מחובר ל-"); Serial.println (ssid);

// קבל את כתובת ה- IP של ESP8266

Serial.print ("כתובת IP:"); Serial.println (WiFi.localIP ());

// הפעל את השרת

server.on ("/", handleroot); server.begin (); Serial.println ("שרת HTTP הופעל"); }

לולאת חלל ()

{server.handleClient (); }

שלב 4: עבודה

הורד (gitpull) או העתק את הקוד ופתח אותו ב- Arduino IDE.

הידור והעלה את הקוד וראה את הפלט במסך הסידורי שלך.

הערה: לפני ההעלאה, הקפד להזין את קוד ה- SSID והסיסמה שלך.

העתק את כתובת ה- IP של ESP8266 מהצג הסידורי והדבק אותה בדפדפן האינטרנט שלך. תראה דף אינטרנט עם הפלט הדיגיטלי של קריאת קלט אנלוגי. פלט החיישן במסך טורי ובשרת האינטרנט מוצג בתמונה למעלה.

שלב 5: יישומים ותכונות

ניתן להשתמש במכשיר MCP3425 ליישומי המרת נתונים אנלוגיים לדיגיטליים בעלי דיוק גבוה, כאשר פשטות עיצוב, הספק נמוך וטביעת רגל קטנה הם שיקולים מרכזיים. יישומים עיקריים כוללים מכשירים ניידים, משקלים ומדדי דלק, חישת טמפרטורה עם RTD, תרמיסטור וצמד תרמי, חישת גשר ללחץ, מתיחה וכוח.

ממירים ADC מאפשרים ביצועי המרה מדויקים ואמינים במגוון יישומים כגון תקשורת, אנרגיה, בריאות, מכשור ומדידה, בקרת מנועים וכוח, אוטומציה תעשייתית וחלל/הגנה.

בעזרת ESP8266, אנו יכולים להגדיל את הקיבולת שלו לאורך רב יותר. אנו יכולים לשלוט במכשירים שלנו ולפקח על הביצועים שלהם מהמחשבים השולחניים והמכשירים הניידים שלנו. אנו יכולים לאחסן ולנהל את הנתונים באופן מקוון וללמוד אותם בכל עת לשינויים. יישומים נוספים כוללים אוטומציה ביתית, רשת רשת, בקרה אלחוטית תעשייתית, צגי תינוקות, רשתות חיישנים, אלקטרוניקה לבישה, התקני Wi-Fi המודעים למיקום, משואות מערכת מיקום Wi-Fi.

כמו כן, תוכל לבדוק את הבלוג שלנו בנושא אוטומציה ביתית עם חיישן אור ו- ESP8266.