Μέτρηση θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας AD7416ARZ και Raspberry Pi: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Ο AD7416ARZ είναι αισθητήρας θερμοκρασίας 10-bit με τέσσερις μεταλλικούς μετατροπείς αναλογικού σε ψηφιακό και ένα ενσωματωμένο αισθητήρα θερμοκρασίας επί του σκάφους. Ο αισθητήρας θερμοκρασίας στα μέρη μπορεί να προσεγγιστεί μέσω καναλιών πολυπλέκτη. Αυτός ο αισθητήρας θερμοκρασίας υψηλής ακρίβειας έχει γίνει βιομηχανικό πρότυπο όσον αφορά τη μορφή, τον συντελεστή και τη νοημοσύνη, παρέχοντας βαθμονομημένα, γραμμικά σήματα αισθητήρων σε ψηφιακή μορφή, I2C.

Σε αυτό το σεμινάριο αποδεικνύεται η διασύνδεση της μονάδας αισθητήρα AD7416ARZ με raspberry pi και έχει επίσης απεικονιστεί ο προγραμματισμός της χρησιμοποιώντας γλώσσα python. Για να διαβάσετε τις τιμές θερμοκρασίας, χρησιμοποιήσαμε βατόμουρο pi με προσαρμογέα I2C. Αυτός ο προσαρμογέας I2C καθιστά τη σύνδεση με τη μονάδα αισθητήρα εύκολη και πιο αξιόπιστη.

Βήμα 1: Απαιτείται υλικό:

Τα υλικά που χρειαζόμαστε για την επίτευξη του στόχου μας περιλαμβάνουν τα ακόλουθα στοιχεία υλικού:

1. AD7416ARZ

2. Raspberry Pi

3. Καλώδιο I2C

4. I2C Shield για raspberry pi

5. Καλώδιο Ethernet

Βήμα 2: Σύνδεση υλικού:

Το τμήμα σύνδεσης υλικού εξηγεί βασικά τις συνδέσεις καλωδίωσης που απαιτούνται μεταξύ του αισθητήρα και του raspberry pi. Η διασφάλιση των σωστών συνδέσεων είναι η βασική ανάγκη ενώ εργάζεστε σε οποιοδήποτε σύστημα για την επιθυμητή έξοδο. Έτσι, οι απαιτούμενες συνδέσεις είναι οι εξής:

Το AD7416ARZ θα λειτουργήσει μέσω I2C. Ακολουθεί το παράδειγμα διαγράμματος καλωδίωσης, που δείχνει πώς συνδέεται κάθε διασύνδεση του αισθητήρα.

Εκτός συσκευασίας, ο πίνακας έχει διαμορφωθεί για διεπαφή I2C, ως εκ τούτου συνιστούμε τη χρήση αυτής της σύνδεσης εάν είστε αλλιώς αγνωστικιστής.

Το μόνο που χρειάζεστε είναι τέσσερα καλώδια! Απαιτούνται μόνο τέσσερις συνδέσεις ακροδέκτες Vcc, Gnd, SCL και SDA και αυτές συνδέονται με τη βοήθεια καλωδίου I2C.

Αυτές οι συνδέσεις φαίνονται στις παραπάνω εικόνες.

Βήμα 3: Κωδικός για τη μέτρηση της θερμοκρασίας:

Το πλεονέκτημα της χρήσης του raspberry pi είναι ότι σας παρέχει την ευελιξία της γλώσσας προγραμματισμού στην οποία θέλετε να προγραμματίσετε τον πίνακα προκειμένου να διασυνδέσετε τον αισθητήρα με αυτό. Αξιοποιώντας αυτό το πλεονέκτημα αυτού του πίνακα, αποδεικνύουμε εδώ τον προγραμματισμό του στον πύθωνα. Ο κωδικός python για το AD7416ARZ μπορεί να μεταφορτωθεί από την κοινότητα github που είναι η Κοινότητα Control Everything.

Εκτός από την ευκολία των χρηστών, εξηγούμε τον κώδικα και εδώ:

Ως πρώτο βήμα κωδικοποίησης πρέπει να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη smbus σε περίπτωση python, επειδή αυτή η βιβλιοθήκη υποστηρίζει τις λειτουργίες που χρησιμοποιούνται στον κώδικα. Έτσι, για να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη μπορείτε να επισκεφθείτε τον ακόλουθο σύνδεσμο:

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

Μπορείτε επίσης να αντιγράψετε τον κωδικό python που λειτουργεί για αυτόν τον αισθητήρα από εδώ:

εισαγωγή smbus

χρόνο εισαγωγής

# Πάρτε το λεωφορείο I2C

bus = smbus. SMBus (1)

# AD7416ARZ διεύθυνση, 0x48 (72)

# Ανάγνωση δεδομένων για 0x00 (00), 2 byte

# temp MSB, temp LSB

δεδομένα = bus.read_i2c_block_data (0x48, 0x00, 2)

# Μετατρέψτε τα δεδομένα σε 10-bit

temp = ((δεδομένα [0] * 256) + (δεδομένα [1] & 0xC0)) / 64

εάν θερμοκρασία> 511:

θερμοκρασία -= 1024

cTemp = θερμοκρασία * 0,25

fTemp = cTemp * 1,8 + 32

# Έξοδος δεδομένων στην οθόνη

εκτύπωση "Θερμοκρασία σε Κελσίου: %.2f C" %cTemp

εκτύπωση "Θερμοκρασία σε Φαρενάιτ: %.2f F" %fTemp

Το τμήμα του κώδικα που αναφέρεται παρακάτω περιλαμβάνει τις βιβλιοθήκες που απαιτούνται για τη σωστή εκτέλεση των κωδικών python.

εισαγωγή smbus

χρόνο εισαγωγής

Ο κώδικας μπορεί να εκτελεστεί πληκτρολογώντας την παρακάτω αναφερόμενη εντολή στη γραμμή εντολών.

$> python AD7416ARZ.py

Η έξοδος του αισθητήρα εμφανίζεται επίσης στην παραπάνω εικόνα για αναφορά του χρήστη.

Βήμα 4: Εφαρμογές:

Ο AD7416ARZ είναι ένας αισθητήρας θερμοκρασίας 10-bit με τέσσερις αναλογικούς σε ψηφιακούς μετατροπείς ενός καναλιού που μπορεί να εκτελέσει τη λειτουργία λήψης δεδομένων με παρακολούθηση θερμοκρασίας περιβάλλοντος. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε βιομηχανικά συστήματα ελέγχου διαδικασιών, εφαρμογές φόρτισης μπαταριών αυτοκινήτου και προσωπικούς υπολογιστές.