מדידת לחץ באמצעות CPS120 ו- Raspberry Pi: 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 מודגמת הממשק של מודול החיישנים CPS120 עם פטל פאי ותואר גם תוכנתו באמצעות שפת ג'אווה. כדי לקרוא את ערכי הלחץ, השתמשנו בפטל פאי עם מתאם I2c. מתאם I2C זה הופך את החיבור למודול החיישן לפשוט ואמין יותר.

שלב 1: חומרה נדרשת:

החומרים הדרושים לנו להגשמת מטרתנו כוללים את רכיבי החומרה הבאים:

1. CPS120

2. פטל פטל

3. כבל I2C

4. מגן I2C עבור פטל 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:

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:

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 ב- Java. ניתן להוריד את קוד ה- java עבור CPS120 מקהילת GitHub שלנו שהיא חנות Dcube.

בנוסף לנוחות המשתמשים, אנו מסבירים את הקוד גם כאן: כשלב הראשון של קידוד, עליך להוריד את ספריית pi4j במקרה של java מכיוון שספרייה זו תומכת בפונקציות המשמשות את הקוד. אז, כדי להוריד את הספרייה אתה יכול לבקר בקישור הבא:

pi4j.com/install.html

תוכל להעתיק מכאן גם את קוד ה- Java שעובד עבור חיישן זה:

ייבא com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

ייבא com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

יבוא com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

יבוא java.io. IOException;

מחלקה ציבורית CPS120

{

פוסט סטטי ציבורי ריק (String args ) זורק חריגה

{

// צור I2CBus

אוטובוס I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// קבל מכשיר I2C, כתובת CPS120 I2C היא 0x28 (40)

מכשיר I2CDevice = bus.getDevice (0x28);

// שלח פקודת התחלה

device.write (0x28, (בייט) 0x80);

Thread.sleep (800);

// קרא 2 בתים של נתונים, msb תחילה

בייט נתונים = בייט חדש [2];

device.read (נתונים, 0, 2);

// המרת נתונים ל- kPa

לחץ כפול = (((נתונים [0] & 0x3F) * 256 + נתונים [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// נתוני פלט למסך

System.out.printf ("הלחץ הוא: %.2f kPa %n", לחץ);

}

}

הספרייה המאפשרת תקשורת i2c בין החיישן ללוח היא pi4j, החבילות השונות שלה I2CBus, I2CDevice ו- I2CFactory עוזרות ביצירת החיבור.

יבוא com.pi4j.io.i2c. I2CBus; יבוא com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; יבוא com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; יבוא java.io. IOException;

פונקציות לכתוב () וקריאה () משמשות לכתיבת פקודות מסוימות לחיישן כדי לגרום לו לפעול במצב מסוים ולקרוא את פלט החיישן בהתאמה.

פלט החיישן מוצג גם 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.