Μέτρηση πίεσης χρησιμοποιώντας CPS120 και σωματίδιο φωτονίου: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Ο CPS120 είναι ένας υψηλής ποιότητας και χαμηλού κόστους χωρητικός αισθητήρας απόλυτης πίεσης με πλήρως αντισταθμισμένη απόδοση. Καταναλώνει πολύ λιγότερη ενέργεια και περιλαμβάνει έναν εξαιρετικά μικρό μικροηλεκτρομηχανικό αισθητήρα (MEMS) για τη μέτρηση της πίεσης. Ένα ADC βασισμένο σε σίγμα-δέλτα ενσωματώνεται επίσης σε αυτό για να εκπληρώσει την απαίτηση αντισταθμισμένης παραγωγής.

Σε αυτό το σεμινάριο απεικονίζεται η διασύνδεση της μονάδας αισθητήρα CPS120 με σωματίδιο φωτονίου. Για να διαβάσουμε τις τιμές πίεσης, χρησιμοποιήσαμε φωτόνιο 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. CPS120

2. Φωτόνιο σωματιδίων

3. Καλώδιο I2C

4. Ασπίδα I2C για σωματίδιο φωτονίου

Βήμα 2: Σύνδεση υλικού:

Η ενότητα σύνδεσης υλικού εξηγεί βασικά τις συνδέσεις καλωδίωσης που απαιτούνται μεταξύ του αισθητήρα και του φωτονίου σωματιδίων. 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 CPS120 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 μέτρηση πίεσης:

Ας ξεκινήσουμε με τον κωδικό σωματιδίων τώρα.

Κατά τη χρήση της μονάδας αισθητήρα με το Arduino, συμπεριλαμβάνουμε τη βιβλιοθήκη application.h και spark_wiring_i2c.h. Η βιβλιοθήκη "application.h" και spark_wiring_i2c.h περιέχει τις λειτουργίες που διευκολύνουν την επικοινωνία i2c μεταξύ του αισθητήρα και του σωματιδίου.

Ολόκληρος ο κωδικός σωματιδίων δίνεται παρακάτω για τη διευκόλυνση του χρήστη:

#περιλαμβάνω

#περιλαμβάνω

// Η διεύθυνση CPS120 I2C είναι 0x28 (40)

#define Addr 0x28

διπλή θερμοκρασία = 0,0, πίεση = 0,0

void setup ()

{

// Ορισμός μεταβλητής

Particle.variable ("i2cdevice", "CPS120");

Particle.variable ("πίεση", πίεση).

Particle.variable ("θερμοκρασία", θερμοκρασία).

// Αρχικοποίηση επικοινωνίας I2C ως MASTER

Wire.begin ();

// Αρχικοποίηση σειριακής επικοινωνίας, ρυθμισμένος ρυθμός baud = 9600

Serial.begin (9600);

}

κενός βρόχος ()

{

ανυπόγραφα δεδομένα int [4];

// Έναρξη μετάδοσης I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

καθυστέρηση (10)?

// Διακοπή μετάδοσης I2C

Wire.endTransmission ();

// Αίτηση δεδομένων 4 byte

Wire.requestFrom (Addr, 4)?

// Διαβάστε 4 byte δεδομένων

// πίεση msb, πίεση lsb, θερμοκρασία msb, θερμοκρασία lsb

εάν (Wire.available () == 4)

{

δεδομένα [0] = Wire.read ();

δεδομένα [1] = Wire.read ();

δεδομένα [2] = Wire.read ();

δεδομένα [3] = Wire.read ();

}

// Μετατροπή των τιμών

πίεση = ((((δεδομένα [0] & 0x3F) * 265 + δεδομένα [1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0;

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

fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Έξοδος δεδομένων στον πίνακα ελέγχου

Particle.publish ("Η πίεση είναι:", String (πίεση));

καθυστέρηση (1000)?

Particle.publish ("Temperature in Celsius:", String (cTemp));

καθυστέρηση (1000)?

Particle.publish ("Temperature in Fahrenheit:", String (fTemp));

καθυστέρηση (1000)?

}

Η συνάρτηση Particle.variable () δημιουργεί τις μεταβλητές για αποθήκευση της εξόδου του αισθητήρα και η λειτουργία Particle.publish () εμφανίζει την έξοδο στον πίνακα ελέγχου της τοποθεσίας.

Η έξοδος του αισθητήρα εμφανίζεται στην παραπάνω εικόνα για αναφορά.

Βήμα 4: Εφαρμογές:

Το CPS120 έχει μια ποικιλία εφαρμογών. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε φορητά και σταθερά βαρόμετρα, υψόμετρα κ.λπ. Η πίεση είναι σημαντική παράμετρος για τον προσδιορισμό των καιρικών συνθηκών και λαμβάνοντας υπόψη ότι αυτός ο αισθητήρας μπορεί να εγκατασταθεί και σε μετεωρολογικούς σταθμούς. Μπορεί να ενσωματωθεί σε συστήματα ελέγχου αέρα καθώς και σε συστήματα κενού.