Măsurarea presiunii folosind CPS120 și Raspberry Pi: 4 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

CPS120 este un senzor capacitiv de presiune absolută de înaltă calitate și cost redus, cu ieșire complet compensată. Consumă foarte puțină energie și cuprinde un senzor micro-electromecanic (MEMS) ultra mic pentru măsurarea presiunii. Un ADC bazat pe sigma-delta este, de asemenea, încorporat în acesta pentru a îndeplini cerința de ieșire compensată.

În acest tutorial este demonstrată interfața modulului senzor CPS120 cu raspberry pi și a fost ilustrată și programarea acestuia folosind limbajul Java. Pentru a citi valorile presiunii, am folosit raspberry pi cu un adaptor I2c. Acest adaptor I2C face conexiunea la modulul senzor mai ușoară și mai fiabilă.

Pasul 1: Hardware necesar:

Materialele de care avem nevoie pentru îndeplinirea obiectivului nostru includ următoarele componente hardware:

1. CPS120

2. Raspberry Pi

3. Cablu I2C

4. Scutul I2C pentru Raspberry Pi

5. Cablu Ethernet

Pasul 2: conectare hardware:

Secțiunea de conectare hardware explică practic conexiunile de cablare necesare între senzor și raspberry pi. Asigurarea conexiunilor corecte este necesitatea de bază în timp ce lucrați la orice sistem pentru ieșirea dorită. Deci, conexiunile necesare sunt următoarele:

CPS120 va funcționa pe I2C. Iată exemplul schemei de cablare, care demonstrează cum se conectează fiecare interfață a senzorului.

Out-of-the-box, placa este configurată pentru o interfață I2C, ca atare, vă recomandăm să utilizați această conexiune dacă sunteți altfel agnostic. Nu ai nevoie decât de patru fire!

Sunt necesare doar patru conexiuni Vcc, Gnd, SCL și pinii SDA și acestea sunt conectate cu ajutorul cablului I2C.

Aceste conexiuni sunt prezentate în imaginile de mai sus.

Pasul 3: Cod pentru măsurarea presiunii:

Avantajul utilizării raspberry pi este că vă oferă flexibilitatea limbajului de programare în care doriți să programați placa pentru a interfața senzorul cu aceasta. Profitând de acest avantaj al acestei plăci, demonstrăm aici că programează în Java. Codul Java pentru CPS120 poate fi descărcat din comunitatea noastră GitHub, care este Dcube Store.

Pe lângă ușurința utilizatorilor, explicăm și codul aici: Ca prim pas al codării, trebuie să descărcați biblioteca pi4j în cazul java, deoarece această bibliotecă acceptă funcțiile utilizate în cod. Deci, pentru a descărca biblioteca puteți vizita următorul link:

pi4j.com/install.html

Puteți copia codul Java funcțional pentru acest senzor și de aici:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

clasa publică CPS120

{

public static main principal (String args ) aruncă Excepție

{

// Creați I2CBus

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

// Obțineți dispozitivul I2C, adresa CPS120 I2C este 0x28 (40)

I2CDevice device = bus.getDevice (0x28);

// Trimiteți comanda de pornire

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

Thread.sleep (800);

// Citiți 2 octeți de date, mai întâi msb

octet date = octet nou [2];

device.read (date, 0, 2);

// Conversia datelor în kPa

presiune dublă = (((date [0] & 0x3F) * 256 + date [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Ieșire date pe ecran

System.out.printf ("Presiunea este:%.2f kPa% n", presiune);

}

}

Biblioteca care facilitează comunicarea i2c între senzor și placă este pi4j, diversele sale pachete I2CBus, I2CDevice și I2CFactory ajută la stabilirea conexiunii.

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

Funcțiile write () și read () sunt folosite pentru a scrie anumite comenzi în senzor pentru a-l face să funcționeze într-un anumit mod și, respectiv, pentru a citi ieșirea senzorului.

Ieșirea senzorului este, de asemenea, prezentată în imaginea de mai sus.

Pasul 4: Aplicații:

CPS120 are o varietate de aplicații. Poate fi utilizat în barometre portabile și staționare, altimetre etc. Presiunea este un parametru important pentru a determina condițiile meteorologice și având în vedere că acest senzor poate fi instalat și în stațiile meteorologice. Poate fi încorporat în sistemele de control al aerului, precum și în sistemele de vid.