Trykkmåling ved hjelp av CPS120 og Raspberry Pi: 4 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

CPS120 er en høykvalitets og rimelig kapasitiv absolutt trykksensor med fullt kompensert effekt. Den bruker svært lite strøm og består av en ultra liten mikro-elektro-mekanisk sensor (MEMS) for trykkmåling. En sigma-delta-basert ADC er også legemliggjort i den for å oppnå kravet om kompensert produksjon.

I denne opplæringen er grensesnittet mellom sensormodulen CPS120 og bringebær pi demonstrert, og programmeringen ved hjelp av Java -språk er også illustrert. For å lese trykkverdiene har vi brukt bringebær pi med en I2c -adapter. Denne I2C -adapteren gjør tilkoblingen til sensormodulen enkel og mer pålitelig.

Trinn 1: Nødvendig maskinvare:

Materialene vi trenger for å nå målet vårt inkluderer følgende maskinvarekomponenter:

1. CPS120

2. Bringebær Pi

3. I2C -kabel

4. I2C Shield For Raspberry Pi

5. Ethernet -kabel

Trinn 2: Maskinvaretilkobling:

Maskinvaretilkoblingsdelen forklarer i utgangspunktet ledningsforbindelsene som kreves mellom sensoren og bringebær -pi. Å sikre riktige tilkoblinger er den grunnleggende nødvendigheten mens du arbeider på et hvilket som helst system for ønsket utgang. Så de nødvendige tilkoblingene er som følger:

CPS120 vil fungere over I2C. Her er eksempel på koblingsskjema, som viser hvordan du kobler til hvert grensesnitt på sensoren.

Uten boksen er brettet konfigurert for et I2C-grensesnitt, derfor anbefaler vi å bruke denne tilkoblingen hvis du ellers er agnostiker. Alt du trenger er fire ledninger!

Bare fire tilkoblinger kreves Vcc, Gnd, SCL og SDA -pinner, og disse er koblet til ved hjelp av I2C -kabel.

Disse sammenhengene er vist på bildene ovenfor.

Trinn 3: Kode for trykkmåling:

Fordelen med å bruke bringebær pi er at det gir deg fleksibiliteten til programmeringsspråket der du vil programmere brettet for å koble sensoren til det. Ved å utnytte denne fordelen med dette brettet, demonstrerer vi her at det er programmering i Java. Java -koden for CPS120 kan lastes ned fra vårt GitHub -fellesskap som er Dcube Store.

I tillegg til brukernes brukervennlighet, forklarer vi koden også her: Som det første trinnet i kodingen må du laste ned pi4j -biblioteket i tilfelle java fordi dette biblioteket støtter funksjonene som brukes i koden. Så for å laste ned biblioteket kan du besøke følgende lenke:

pi4j.com/install.html

Du kan også kopiere den fungerende java -koden for denne sensoren herfra:

importer com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

importer com.pi4j.io.i2c. I2CDenhet;

importer com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

importer java.io. IOException;

offentlig klasse CPS120

{

public static void main (String args ) kaster Unntak

{

// Lag I2CBus

I2CBus -buss = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Få I2C -enhet, CPS120 I2C -adressen er 0x28 (40)

I2CDevice -enhet = bus.getDevice (0x28);

// Send startkommando

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

Tråd. Sover (800);

// Les 2 byte med data, msb først

byte data = ny byte [2];

device.read (data, 0, 2);

// Konverter data til kPa

dobbelt trykk = (((data [0] & 0x3F) * 256 + data [1]) * (90 / 16384,00)) + 30;

// Utdata til skjermen

System.out.printf ("Trykk er: %.2f kPa %n", trykk);

}

}

Biblioteket som muliggjør i2c -kommunikasjon mellom sensoren og kortet er pi4j, dets forskjellige pakker I2CBus, I2CDevice og I2CFactory hjelper til med å etablere forbindelsen.

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

skrive () og lese () funksjoner brukes til å skrive noen bestemte kommandoer til sensoren for å få den til å fungere i en bestemt modus og lese henholdsvis sensorutgangen.

Sensorens utgang er også vist på bildet ovenfor.

Trinn 4: Søknader:

CPS120 har en rekke applikasjoner. Den kan brukes i bærbare og stasjonære barometre, høydemetre etc. Trykk er en viktig parameter for å bestemme værforholdene og vurdere at denne sensoren også kan installeres på værstasjoner. Det kan innlemmes i luftkontrollsystemer så vel som vakuumsystemer.