Pagsukat ng Presyon Gamit ang CPS120 at Raspberry Pi: 4 na Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang CPS120 ay isang mataas na kalidad at mababang gastos capacitive absolute pressure sensor na may ganap na bayad na output. Gumugugol ito ng mas kaunting lakas at binubuo ng isang napakaliit na Micro-Electro-Mechanical Sensor (MEMS) para sa pagsukat ng presyon. Ang isang sigma-delta based ADC ay nakalagay din dito upang makamit ang kinakailangan ng bayad na output.

Sa tutorial na ito ang interfacing ng CPS120 sensor module na may raspberry pi ay ipinakita at ang programa nito gamit ang wika ng Java ay nakalarawan din. Upang mabasa ang mga halaga ng presyon, gumamit kami ng raspberry pi na may isang I2c adapter. Ginagawa ng I2C adapter na ito ang koneksyon sa sensor module ay madali at mas maaasahan.

Hakbang 1: Kinakailangan ang Hardware:

Ang mga materyal na kailangan namin para makamit ang aming layunin ay may kasamang mga sumusunod na bahagi ng hardware:

1. CPS120

2. Raspberry Pi

3. I2C Cable

4. I2C Shield Para sa Raspberry Pi

5. Ethernet Cable

Hakbang 2: Hardware Hookup:

Karaniwang ipinapaliwanag ng seksyon ng hookup ng hardware ang mga koneksyon sa mga kable na kinakailangan sa pagitan ng sensor at ng raspberry pi. Ang pagtiyak sa tamang mga koneksyon ay ang pangunahing pangangailangan habang nagtatrabaho sa anumang system para sa nais na output. Kaya, ang mga kinakailangang koneksyon ay ang mga sumusunod:

Ang CPS120 ay gagana sa paglipas ng I2C. Narito ang halimbawa ng diagram ng mga kable, na nagpapakita kung paano i-wire ang bawat interface ng sensor.

Sa labas ng kahon, naka-configure ang board para sa isang interface ng I2C, dahil inirerekumenda namin ang paggamit ng hookup na ito kung hindi ka agnostiko. Ang kailangan mo lang ay apat na wires!

Apat na koneksyon lamang ang kinakailangan ng Vcc, Gnd, SCL at SDA pin at ang mga ito ay konektado sa tulong ng I2C cable.

Ang mga koneksyon na ito ay ipinakita sa mga larawan sa itaas.

Hakbang 3: Code para sa Pagsukat sa Presyon:

Ang bentahe ng paggamit ng raspberry pi ay, nagbibigay sa iyo ng kakayahang umangkop ng wika ng programa kung saan nais mong i-program ang board upang ma-interface ang sensor kasama nito. Ginagamit ang kalamangan na ito ng board na ito, ipinapakita namin dito ang pag-program nito sa Java. Ang java code para sa CPS120 ay maaaring ma-download mula sa aming komunidad sa GitHub na Dcube Store.

Pati na rin para sa kadalian ng mga gumagamit, ipinapaliwanag din namin ang code dito: Bilang unang hakbang ng pag-coding, kailangan mong i-download ang pi4j library sa kaso ng java dahil sinusuportahan ng library na ito ang mga pagpapaandar na ginamit sa code. Kaya, upang mai-download ang library maaari mong bisitahin ang sumusunod na link:

pi4j.com/install.html

Maaari mong kopyahin ang gumaganang java code para sa sensor na ito mula dito din:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

i-import ang java.io. IOException;

pampublikong klase CPS120

{

public static void main (String args ) nagtatapon ng Exception

{

// Lumikha ng I2CBus

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

// Kumuha ng I2C device, ang address ng CPS120 I2C ay 0x28 (40)

I2CDevice aparato = bus.getDevice (0x28);

// Ipadala ang panimulang utos

aparato. magsulat (0x28, (byte) 0x80);

Thread.tulog (800);

// Basahin ang 2 bytes ng data, msb muna

byte data = bagong byte [2];

aparato.read (data, 0, 2);

// I-convert ang data sa kPa

dobleng presyur = (((data [0] & 0x3F) * 256 + data [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Output data sa screen

System.out.printf ("Ang presyon ay:%.2f kPa% n", presyon);

}

}

Ang silid-aklatan na nagpapadali sa komunikasyon ng i2c sa pagitan ng sensor at board ay pi4j, ang iba't ibang mga package na I2CBus, I2CDevice at I2CFactory ay makakatulong upang maitaguyod ang koneksyon.

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

isulat ang () at basahin () ang mga pagpapaandar na ginagamit upang magsulat ng ilang mga partikular na utos sa sensor upang gumana ito sa isang partikular na mode at basahin ang output ng sensor ayon sa pagkakabanggit.

Ang output ng sensor ay ipinapakita din sa larawan sa itaas.

Hakbang 4: Mga Aplikasyon:

Ang CPS120 ay may iba't ibang mga application. Maaari itong magamit sa portable at nakatigil na mga barometro, altimeter atbp. Ang presyon ay isang mahalagang parameter upang matukoy ang mga kondisyon ng panahon at isinasaalang-alang na ang sensor na ito ay maaaring mai-install din sa mga istasyon ng panahon. Maaari itong isama sa mga air contol system pati na rin mga vacuum system.