Μέτρηση θερμοκρασίας χρησιμοποιώντας TMP112 και Raspberry Pi: 4 βήματα

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

TMP112 Υψηλής ακρίβειας, χαμηλής ισχύος, Digitalηφιακή μονάδα αισθητήρα θερμοκρασίας I2C MINI. Το TMP112 είναι ιδανικό για εκτεταμένη μέτρηση θερμοκρασίας. Αυτή η συσκευή προσφέρει ακρίβεια ± 0,5 ° C χωρίς να απαιτείται βαθμονόμηση ή ρύθμιση εξωτερικού σήματος εξαρτήματος.

Σε αυτό το σεμινάριο αποδεικνύεται η διασύνδεση της μονάδας αισθητήρα TMP112 με το raspberry pi και έχει επίσης απεικονιστεί ο προγραμματισμός της χρησιμοποιώντας γλώσσα Java. 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. TMP112

2. Raspberry Pi

3. Καλώδιο I2C

4. I2C Shield για raspberry pi

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 TMP112 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: Κώδικας Java για μέτρηση θερμοκρασίας:

Το πλεονέκτημα της χρήσης του raspberry pi είναι ότι σας παρέχει την ευελιξία της γλώσσας προγραμματισμού στην οποία θέλετε να προγραμματίσετε τον πίνακα για να διασυνδέσετε τον αισθητήρα με αυτό. Αξιοποιώντας αυτό το πλεονέκτημα αυτού του πίνακα, αποδεικνύουμε εδώ ότι προγραμματίζει σε Java. Μπορείτε να κατεβάσετε τον κώδικα java για το TMP112 από την κοινότητα GitHub που είναι το Dcube Store.

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

Ως πρώτο βήμα κωδικοποίησης, πρέπει να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη pi4j σε περίπτωση java, επειδή αυτή η βιβλιοθήκη υποστηρίζει τις λειτουργίες που χρησιμοποιούνται στον κώδικα. Έτσι, για να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη μπορείτε να επισκεφθείτε τον ακόλουθο σύνδεσμο:

pi4j.com/install.html

Μπορείτε να αντιγράψετε τον λειτουργικό κώδικα java για αυτόν τον αισθητήρα από εδώ επίσης:

εισαγωγή com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

εισαγωγή com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

εισαγωγή com.pi4j.io.i2c. I2CFactory?

εισαγωγή java.io. IOException;

δημόσια τάξη TMP112

{

public static void main (String args ) ρίχνει Εξαίρεση

{

// Δημιουργία διαύλου I2C

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

// Λήψη συσκευής I2C, η διεύθυνση TMP112 I2C είναι 0x48 (72)

I2CDevice device = bus.getDevice (0x48);

byte config = νέο byte [2];

// Λειτουργία συνεχούς μετατροπής, Ανάλυση 12 bit, Η ουρά βλαβών είναι 1

config [0] = (byte) 0x60;

// Πολικότητα χαμηλή, Θερμοστάτης σε λειτουργία σύγκρισης, Απενεργοποιεί τη λειτουργία τερματισμού λειτουργίας

config [1] = (byte) 0xA0;

// Γράψτε config για εγγραφή 0x01 (1)

device.write (0x01, config, 0, 2);

Thread.sleep (500);

// Διαβάστε πρώτα 2 Bytes δεδομένων από τη διεύθυνση 0x00 (0), msb πρώτα

byte data = new byte [2];

device.read (0x00, δεδομένα, 0, 2);

// Μετατροπή δεδομένων

int temp = (((δεδομένα [0] & 0xFF) * 256) + (δεδομένα [1] & 0xFF))/16;

εάν (θερμοκρασία> 2047)

{

θερμοκρασία -= 4096;

}

διπλό cTemp = temp * 0,0625;

διπλό fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Έξοδος στην οθόνη

System.out.printf ("Η θερμοκρασία σε Κελσίου είναι: %.2f C %n", cTemp);

System.out.printf ("Η θερμοκρασία σε Φαρενάιτ είναι: %.2f F %n", fTemp);

}

}

Η βιβλιοθήκη που διευκολύνει την επικοινωνία i2c μεταξύ του αισθητήρα και της πλακέτας είναι pi4j, τα διάφορα πακέτα I2CBus, I2CDevice και I2CFactory βοηθούν στη δημιουργία της σύνδεσης.

εισαγωγή com.pi4j.io.i2c. I2CBus; εισαγωγή com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; εισαγωγή com.pi4j.io.i2c. I2CFactory? εισαγωγή java.io. IOException;

Οι λειτουργίες εγγραφής () και ανάγνωσης () χρησιμοποιούνται για την εγγραφή συγκεκριμένων εντολών στον αισθητήρα για να λειτουργήσει σε μια συγκεκριμένη λειτουργία και να διαβάσει την έξοδο του αισθητήρα αντίστοιχα.

Η έξοδος του αισθητήρα εμφανίζεται επίσης στην παραπάνω εικόνα.

Βήμα 4: Εφαρμογές:

Διάφορες εφαρμογές που ενσωματώνουν ψηφιακό αισθητήρα θερμοκρασίας χαμηλής ισχύος TMP112 υψηλής ακρίβειας περιλαμβάνουν παρακολούθηση θερμοκρασίας τροφοδοσίας, περιφερειακή θερμική προστασία υπολογιστή, διαχείριση μπαταρίας καθώς και μηχανήματα γραφείου.