מדידת לחץ באמצעות CPS120 ו- Arduino Nano: 4 שלבים

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

CPS120 הוא חיישן לחץ אבסולוטי באיכות גבוהה בעלות נמוכה בעל תפוקה מפוצה לחלוטין. הוא צורך פחות חשמל ומורכב מחיישן מיקרו-אלקטרו-מכני קטן במיוחד (MEMS) למדידת לחץ. ADC מבוסס סיגמא-דלתא מגולם בו גם כדי להשיג את הדרישה של תפוקה מפוצה.

במדריך זה הודגם הממשק של מודול החיישנים CPS120 עם ארדואינו ננו. כדי לקרוא את ערכי הלחץ, השתמשנו בפוטון 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. CPS120

2. ארדואינו ננו

3. כבל I2C

4. מגן I2C לננו ארדואינו

שלב 2: חיבור חומרה:

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

CPS120 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 לחץ:

נתחיל עם הקוד של Arduino עכשיו.

בעת השימוש במודול החיישנים עם Arduino, אנו כוללים את ספריית Wire.h. ספריית "Wire" מכילה את הפונקציות המאפשרות תקשורת i2c בין החיישן ללוח ה- Arduino.

קוד הארדואינו כולו ניתן להלן לנוחות המשתמש:

#לִכלוֹל

// כתובת CPS120 I2C היא 0x28 (40)

#define Addr 0x28

הגדרת חלל ()

{

// אתחול תקשורת I2C

Wire.begin ();

// אתחל תקשורת סדרתית, הגדר קצב שידור = 9600

Serial.begin (9600);

}

לולאת חלל ()

{

נתוני int ללא חתום [4];

// התחל את שידור I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// בקש נתונים של 4 בתים

Wire.requestFrom (אדר, 4);

// קרא 4 בתים של נתונים

// לחץ msb, לחץ lsb, temp msb, temp lsb

אם (Wire.available () == 4)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

עיכוב (300);

// עצור את שידור I2C

Wire.endTransmission ();

// המר את הנתונים ל -14 סיביות

לחץ צף = ((((נתונים [0] & 0x3F) * 265 + נתונים [1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0;

float cTemp = ((((data [2] * 256) + (data [3] & 0xFC)) / 4.0) * (165.0 / 16384.0)) - 40.0;

צף fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// נתוני פלט לצג הסדרתי

Serial.print ("הלחץ הוא:");

Serial.print (לחץ);

Serial.println ("kPa");

Serial.print ("טמפרטורה בצלזיוס:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("טמפרטורה בפרנהייט:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

עיכוב (500);

}

}

בספריית תיל Wire.write () ו- Wire.read () משמשים לכתיבת הפקודות וקריאת פלט החיישן.

Serial.print () ו- Serial.println () משמשים להצגת פלט החיישן על הצג הטורי של ה- Arduino IDE.

פלט החיישן מוצג בתמונה למעלה.

שלב 4: יישומים:

ל- CPS120 מגוון יישומים. ניתן להשתמש בו בברומטרים ניידים ונייחים, מד גובה וכו '. לחץ הוא פרמטר חשוב לקביעת תנאי מזג האוויר ובהתחשב בכך שניתן להתקין חיישן זה גם בתחנות מזג אוויר. ניתן לשלב אותו במערכות בקרת אוויר וכן במערכות ואקום.