Χρήση αναλογικών αισθητήρων με ESP8266: 5 βήματα

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

Ένας μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό (ADC, A/D, A – D ή A-to-D) είναι ένα σύστημα που μετατρέπει ένα αναλογικό σήμα σε ψηφιακό σήμα. Οι μετατροπείς A/D μεταφράζουν αναλογικά ηλεκτρικά σήματα για σκοπούς επεξεργασίας δεδομένων. Με προϊόντα που ταιριάζουν σε απόδοση, ισχύ, κόστος και sizeneed. Αυτοί οι μετατροπείς δεδομένων διευκολύνουν την ακριβή και ισχυρή απόδοση μετατροπής σε μια σειρά εφαρμογών όπως επικοινωνίες, ενέργεια, υγειονομική περίθαλψη, όργανα και μετρήσεις, έλεγχος κινητήρα και ισχύος, βιομηχανικός αυτοματισμός και αεροδιαστημική/άμυνα. Μια ποικιλία συσκευών μετατροπέα A/D παρέχεται για να βοηθήσει τον μηχανικό σε κάθε φάση έργου, από την επιλογή προϊόντος έως τον σχεδιασμό κυκλώματος.

Σήμερα, θα χρησιμοποιούμε μετατροπέα αναλογικού σε ψηφιακό με ESP8266. Ας αρχίσουμε.. !!

Βήμα 1: Εξοπλισμός που χρειαζόμαστε

1. Μετατροπέας MCP3425 ADC

Το MCP3425 είναι μετατροπέας αναλογικού σε ψηφιακό 1 καναλιού με ανάλυση 16 bit, ιδανικό για παρακολούθηση αισθητήρων υψηλής ανάλυσης χαμηλής ταχύτητας. Το MCP3425 είναι ικανό να διαβάζει αναλογικές τάσεις στα 15 δείγματα ανά δευτερόλεπτο με ανάλυση 16-Bit ή 240 δείγματα ανά δευτερόλεπτο σε ανάλυση 12-bit.

2. Adafruit Huzzah ESP8266

Το ESP8266 είναι μια απίστευτη πλατφόρμα για την ανάπτυξη εφαρμογών IoT. Ο επεξεργαστής ESP8266 της Espressif είναι ένας μικροελεγκτής 80 MHz με πλήρες front-end WiFi και στοίβα TCP/IP με υποστήριξη DNS επίσης. Το ESP8266 παρέχει μια ώριμη πλατφόρμα για την παρακολούθηση και τον έλεγχο εφαρμογών χρησιμοποιώντας τη γλώσσα Arduino Wire Language και το Arduino IDE.

3. Προγραμματιστής USB ESP8266

Αυτός ο προσαρμογέας κεντρικού υπολογιστή ESP8266 δημιουργήθηκε ειδικά από την Contol Everything για την έκδοση Adafruit Huzzah του ESP8266, επιτρέποντας συνδέσεις επικοινωνίας I²C.

4. Καλώδιο σύνδεσης I²C

Η Contol Everything σχεδίασε επίσης το καλώδιο σύνδεσης I²C που είναι διαθέσιμο στον παραπάνω σύνδεσμο.

5. Μίνι καλώδιο USB

Το τροφοδοτικό μίνι καλωδίου USB είναι μια ιδανική επιλογή για την τροφοδοσία του Adafruit Huzzah ESP8266.

Βήμα 2: Συνδέσεις υλικού

Σε γενικές γραμμές, η δημιουργία συνδέσεων είναι το πιο εύκολο μέρος αυτού του έργου. Ακολουθήστε τις οδηγίες και τις εικόνες και δεν θα έχετε κανένα πρόβλημα.

Πρώτα απ 'όλα, πάρτε το Adafruit Huzzah ESP8266 και τοποθετήστε το στον προγραμματιστή USB (με θύρα I²C Inward Facing). Πατήστε το ESP8266 απαλά στον προγραμματιστή USB και τελειώσαμε με αυτό το βήμα (Δείτε εικόνα #1).

Πάρτε ένα καλώδιο I²C και συνδέστε το στη θύρα εισόδου του αισθητήρα. Για σωστή λειτουργία αυτού του καλωδίου, θυμηθείτε ότι η έξοδος I²C συνδέεται ΠΑΝΤΑ στην είσοδο I²C. Τώρα, συνδέστε το άλλο άκρο του ίδιου καλωδίου I²C με τον προγραμματιστή USB με το Adafruit Huzzah ESP8266 τοποθετημένο πάνω του (Δείτε εικόνα #2).

Σημείωση: Το καφέ σύρμα πρέπει να ακολουθεί πάντα τη σύνδεση Ground (GND) μεταξύ της εξόδου μιας συσκευής και της εισόδου μιας άλλης συσκευής.

Συνδέστε το καλώδιο Mini USB στην υποδοχή τροφοδοσίας του Adafruit Huzzah ESP8266. Η τελική σύνδεση θα μοιάζει με την εικόνα #3.

Βήμα 3: Κωδικός

Ο κωδικός ESP για τον μετατροπέα Adafruit Huzzah ESP8266 και MCP3425 ADC είναι διαθέσιμος στο αποθετήριο GitHub.

Πριν προχωρήσετε στον κώδικα, βεβαιωθείτε ότι έχετε διαβάσει τις οδηγίες που δίνονται στο αρχείο Readme και ρυθμίστε ανάλογα το Adafruit Huzzah ESP8266. Θα χρειαστούν μόλις 5 λεπτά για τη ρύθμιση του ESP.

Για τη διευκόλυνσή σας, μπορείτε να αντιγράψετε τον κωδικό ESP που λειτουργεί για αυτόν τον αισθητήρα από εδώ επίσης:

// Διανέμεται με άδεια ελεύθερης βούλησης.// Χρησιμοποιήστε το με όποιον τρόπο θέλετε, κέρδος ή δωρεάν, υπό την προϋπόθεση ότι ταιριάζει στις άδειες των σχετικών έργων του. // MCP3425 // Αυτός ο κώδικας έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί με το Mini Module MCP3425_I2CADC I2C που διατίθεται από το ControlEverything.com. //

#περιλαμβάνω

#συμπεριλάβω #συμπεριλάβω #συμπεριλάβω

// Η διεύθυνση MCP3425 I2C είναι 0x68 (104)

#define Addr 0x68

const char* ssid = "το δίκτυο ssid σας";

const char* password = "ο κωδικός σας"; πίεση επίπλευσης, cTemp, fTemp;

Διακομιστής ESP8266WebServer (80);

void handleroot ()

{unsigned int data [2];

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr); // Αποστολή εντολής διαμόρφωσης // Λειτουργία συνεχούς μετατροπής, ανάλυση 12-bit Wire.write (0x10); // Διακοπή I2C Transmission Wire.endTransmission (); καθυστέρηση (300)?

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr); // Επιλέξτε μητρώο δεδομένων Wire.write (0x00); // Διακοπή I2C Transmission Wire.endTransmission ();

// Ζητήστε 2 byte δεδομένων

Wire.requestFrom (Addr, 2)?

// Διαβάστε 2 byte δεδομένων

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

// Μετατρέψτε τα δεδομένα σε 12-bit

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

// Έξοδος δεδομένων σε σειριακή οθόνη

Serial.print ("Valηφιακή αξία αναλογικής εισόδου:"); Serial.println (raw_adc); καθυστέρηση (500)?

// Έξοδος δεδομένων στον διακομιστή ιστού

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

ΕΛΕΓΧΕΤΕ ΤΑ ΠΑΝΤΑ

www.controleverything.com

Μικρή μονάδα αισθητήρα MCP3425 I2C

"); server.sendContent ("

Digitalηφιακή αξία αναλογικής εισόδου: " + String (raw_adc));}

void setup ()

{// Αρχικοποίηση επικοινωνίας I2C ως MASTER Wire.begin (2, 14); // Αρχικοποίηση σειριακής επικοινωνίας, καθορισμός ρυθμού baud = 115200 Serial.begin (115200);

// Σύνδεση σε δίκτυο WiFi

WiFi.begin (ssid, κωδικός πρόσβασης);

// Περιμένετε τη σύνδεση

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {καθυστέρηση (500); Serial.print ("."); } Serial.println (""); Serial.print ("Συνδέθηκε με"); Serial.println (ssid);

// Λάβετε τη διεύθυνση IP του ESP8266

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

// Ξεκινήστε τον διακομιστή

server.on ("/", handleroot); server.begin (); Serial.println ("Ο διακομιστής HTTP ξεκίνησε"); }

κενός βρόχος ()

{server.handleClient (); }

Βήμα 4: Εργασία

Κάντε λήψη (gitpull) ή αντιγράψτε τον κώδικα και ανοίξτε τον στο Arduino IDE.

Μεταγλωττίστε και ανεβάστε τον κώδικα και δείτε την έξοδο στο Serial Monitor σας.

Σημείωση: Πριν από τη μεταφόρτωση, βεβαιωθείτε ότι έχετε εισαγάγει το δίκτυο SSID και τον κωδικό πρόσβασης στον κώδικα.

Αντιγράψτε τη διεύθυνση IP του ESP8266 από τη Σειριακή οθόνη και επικολλήστε την στο πρόγραμμα περιήγησής σας. Θα δείτε μια ιστοσελίδα με την ψηφιακή έξοδο ανάγνωσης εισόδου εισόδου. Η έξοδος του αισθητήρα στο Serial Monitor και στον Web Server εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 5: Εφαρμογές και δυνατότητες

Η συσκευή MCP3425 μπορεί να χρησιμοποιηθεί για διάφορες εφαρμογές μετατροπής δεδομένων σε αναλογικά-ψηφιακά υψηλής ακρίβειας, όπου η απλότητα του σχεδιασμού, η χαμηλή ισχύς και το μικρό αποτύπωμα αποτελούν βασικά ζητήματα. Οι κύριες εφαρμογές περιλαμβάνουν φορητά όργανα, ζυγαριές και μετρητές καυσίμου, αισθητήρες θερμοκρασίας με RTD, Thermistor και Thermocouple, Bridge Sensing for Pressure, Strain, and Force.

Οι μετατροπείς ADC επιτρέπουν ακριβή και αξιόπιστη απόδοση μετατροπής σε μια σειρά εφαρμογών όπως επικοινωνίες, ενέργεια, υγειονομική περίθαλψη, όργανα και μετρήσεις, έλεγχος κινητήρα και ισχύος, βιομηχανικός αυτοματισμός και αεροδιαστημική/άμυνα.

Με τη βοήθεια του ESP8266, μπορούμε να αυξήσουμε τη χωρητικότητά του σε μεγαλύτερο μήκος. Μπορούμε να ελέγχουμε τις συσκευές μας και να παρακολουθούμε την απόδοσή τους από τους επιτραπέζιους υπολογιστές και τις κινητές συσκευές μας. Μπορούμε να αποθηκεύσουμε και να διαχειριστούμε τα δεδομένα στο διαδίκτυο και να τα μελετήσουμε ανά πάσα στιγμή για τροποποιήσεις. Περισσότερες εφαρμογές περιλαμβάνουν Home Automation, Mesh Network, Industrial Wireless Control, Baby Monitors, Sensor Networks, Wearable Electronics, Wi-Fi Location-aware Devices, Wi-Fi Position System Beacons.

Επίσης, μπορείτε να ελέγξετε το ιστολόγιό μας στο Home Automation with Light Sensor και στο ESP8266.