Mjerenje pritiska pomoću CPS120 i Raspberry Pi: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

CPS120 je visokokvalitetni i jeftini kapacitivni senzor apsolutnog pritiska sa potpuno kompenzovanom snagom. Potroši vrlo manje energije i sastoji se od ultra malog mikro-elektro-mehaničkog senzora (MEMS) za mjerenje pritiska. ADC zasnovan na sigma-delti je također utjelovljen u njemu kako bi se ispunio zahtjev kompenziranog izlaza.

U ovom vodiču je prikazano povezivanje senzorskog modula CPS120 sa malinom pi, a prikazano je i njegovo programiranje pomoću Java jezika. Za očitavanje vrijednosti pritiska koristili smo malinu pi sa I2c adapterom. Ovaj adapter I2C čini povezivanje sa senzorskim modulom lakim i pouzdanijim.

Korak 1: Potreban hardver:

Materijali koji su nam potrebni za postizanje našeg cilja uključuju sljedeće hardverske komponente:

1. CPS120

2. Malina Pi

3. I2C kabel

4. I2C štit za Raspberry Pi

5. Ethernet kabel

Korak 2: Povezivanje hardvera:

Odeljak za priključivanje hardvera u osnovi objašnjava potrebne ožičenje između senzora i maline pi. Osiguravanje ispravnih veza osnovna je potreba pri radu na bilo kojem sistemu za željeni izlaz. Dakle, potrebne veze su sljedeće:

CPS120 će raditi preko I2C. Evo primjera dijagrama ožičenja koji pokazuje kako spojiti svako sučelje senzora.

Out-of-box, ploča je konfigurirana za I2C sučelje, pa kao takvu preporučujemo korištenje ove veze ako ste inače agnostični. Sve što trebate su četiri žice!

Potrebna su samo četiri priključka Vcc, Gnd, SCL i SDA pinovi koji se povezuju pomoću I2C kabela.

Ove veze su prikazane na gornjim slikama.

Korak 3: Kôd za mjerenje pritiska:

Prednost korištenja maline pi je ta što vam daje fleksibilnost programskog jezika u kojem želite programirati ploču kako biste spojili senzor s njom. Iskorištavajući ovu prednost ove ploče, ovdje dokazujemo njeno programiranje na Javi. Java kod za CPS120 može se preuzeti sa naše GitHub zajednice koja je Dcube Store.

Osim radi lakšeg korištenja, kôd objašnjavamo i ovdje: Kao prvi korak kodiranja, morate preuzeti pi4j biblioteku u slučaju jave jer ova knjižnica podržava funkcije koje se koriste u kodu. Dakle, za preuzimanje biblioteke možete posjetiti sljedeću vezu:

pi4j.com/install.html

Ovdje možete kopirati radni java kôd za ovaj senzor:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

javna klasa CPS120

{

public static void main (String args ) baca Exception

{

// Kreiranje I2CBus -a

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

// Nabavite I2C uređaj, CPS120 I2C adresa je 0x28 (40)

I2CDevice uređaj = bus.getDevice (0x28);

// Pošaljite naredbu start

device.write (0x28, (bajt) 0x80);

Thread.sleep (800);

// Čitanje 2 bajta podataka, prvo msb

bajt podatak = novi bajt [2];

device.read (podaci, 0, 2);

// Pretvorimo podatke u kPa

dvostruki pritisak = (((podaci [0] & 0x3F) * 256 + podaci [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Iznos podataka na ekran

System.out.printf ("Pritisak je: %.2f kPa %n", pritisak);

}

}

Biblioteka koja olakšava i2c komunikaciju između senzora i ploče je pi4j, a različiti paketi I2CBus, I2CDevice i I2CFactory pomažu u uspostavljanju veze.

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

write () i read () funkcije se koriste za pisanje određenih naredbi na senzor kako bi radio u određenom načinu rada i očitavanje izlaza senzora.

Izlaz senzora je također prikazan na gornjoj slici.

Korak 4: Aplikacije:

CPS120 ima različite primjene. Može se koristiti u prijenosnim i stacionarnim barometarima, visinomjerima itd. Pritisak je važan parametar za određivanje vremenskih uslova s obzirom na to da se ovaj senzor može instalirati i na meteorološkim stanicama. Može se ugraditi u sisteme sa vazdušnom kontrolom, kao i u vakuumske sisteme.