מדידת טמפרטורה באמצעות STS21 ו- Raspberry Pi: 4 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:14

חיישן הטמפרטורה הדיגיטלי STS21 מציע ביצועים מעולים וטביעת רגל חוסכת מקום. הוא מספק אותות מכויל, לינארית בפורמט דיגיטלי, I2C. ייצור חיישן זה מבוסס על טכנולוגיית CMOSens, המייחסת את הביצועים והאמינות של STS21. ניתן לשנות את הרזולוציה של STS21 על ידי פקודה, ניתן לזהות סוללה חלשה וסכום ביקורת עוזר לשפר את אמינות התקשורת.

במדריך זה מודגמת הממשק של מודול החיישנים STS21 עם פטל פאי ותואר גם תוכנתו באמצעות שפת פייתון. כדי לקרוא את ערכי הטמפרטורה, השתמשנו בפטל פאי עם מתאם I2c. מתאם I2C זה הופך את החיבור למודול החיישן לקל ואמין יותר.

שלב 1: חומרה נדרשת:

החומרים הדרושים לנו להגשמת מטרתנו כוללים את רכיבי החומרה הבאים:

1. STS21

2. פטל פטל

3. כבל I2C

4. מגן I2C לפאי פטל

5. כבל אתרנט

שלב 2: חיבור חומרה:

קטע חיבור החומרה בעצם מסביר את חיבורי החיווט הנדרשים בין החיישן לבין פטל הפטל. הבטחת חיבורים נכונים היא ההכרח הבסיסי בעת עבודה על כל מערכת לתפוקה הרצויה. אז, החיבורים הנדרשים הם כדלקמן:

ה- STS21 יעבוד על I2C. להלן תרשים החיווט לדוגמה, המדגים כיצד לחבר כל ממשק של החיישן.

הלוח מחוץ לקופסה מוגדר לממשק I2C, ולכן אנו ממליצים להשתמש בחיבור זה אם אתה אגנוסטי אחרת. כל מה שאתה צריך זה ארבעה חוטים!

רק ארבעה חיבורים נדרשים סיכות Vcc, Gnd, SCL ו- SDA ואלו מחוברים בעזרת כבל I2C.

קשרים אלה מודגמים בתמונות למעלה.

שלב 3: קוד למדידת טמפרטורה:

היתרון בשימוש בפטל פאי הוא בכך שהוא מספק לך את הגמישות של שפת התכנות בה ברצונך לתכנת את הלוח על מנת לחבר אליו את החיישן. תוך ניצול היתרון הזה של הלוח הזה, אנו מדגימים כאן את התכנות שלו בפייתון. פייתון היא אחת משפות התכנות הקלות ביותר עם התחביר הקל ביותר. ניתן להוריד את קוד ה- Python עבור STS21 מקהילת github שלנו שהיא קהילת DCUBE Store.

בנוסף לנוחות המשתמשים, אנו מסבירים את הקוד גם כאן:

כשלב הראשון של קידוד עליך להוריד את ספריית SMBus במקרה של פייתון, מכיוון שספרייה זו תומכת בפונקציות המשמשות את הקוד. אז, כדי להוריד את הספרייה אתה יכול לבקר בקישור הבא:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

תוכל להעתיק את קוד העבודה מכאן גם:

יבוא smbus

זמן יבוא

# קבל אוטובוס I2C = smbus. SMBus (1)

כתובת STS21 #, 0x4A (74)

# בחר פקודה

# 0xF3 (243) מדידת טמפרטורה במצב NO HOLD

bus.write_byte (0x4A, 0xF3)

time.sleep (0.5)

כתובת STS21, 0x4A (74)

# קרא את הנתונים בחזרה, 2 בתים, MSB תחילה

data0 = bus.read_byte (0x4A)

data1 = bus.read_byte (0x4A)

# המרת הנתונים

temp = (data0 * 256 + data1) & 0xFFFC

cTemp = -46.85 + (175.72 * טמפ ' / 65536.0)

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# פלט נתונים למסך

- הטמפרטורה בצלזיוס היא: %.2f C %cTemp

- הטמפרטורה בפרנהייט היא: %.2f F %fTemp

הקוד מבוצע באמצעות הפקודה הבאה:

$> python STS21.py gt; python STS21.py

פלט החיישן מוצג בתמונה למעלה לעיון המשתמש.

שלב 4: יישומים:

ניתן להשתמש בחיישן טמפרטורה דיגיטלי STS21 במערכות הדורשות ניטור טמפרטורה ברמת דיוק גבוהה. ניתן לשלב אותו במכשירי מחשב שונים, ציוד רפואי ומערכות בקרה תעשייתיות הדרושות למדידת טמפרטורה בדיוק רב.