Измерване на налягането с помощта на CPS120 и Raspberry Pi: 4 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

CPS120 е висококачествен и евтин капацитивен сензор за абсолютно налягане с напълно компенсирана мощност. Той консумира много по-малко енергия и се състои от ултра малък микро-електро-механичен сензор (MEMS) за измерване на налягането. ADC базиран на сигма-делта също е въплътен в него, за да изпълни изискването за компенсиран изход.

В този урок е демонстрирано взаимодействието на сензорния модул CPS120 с малиново пи и е илюстрирано неговото програмиране с помощта на Java език. За да прочетете стойностите на налягането, използвахме малинов pi с адаптер I2c. Този адаптер I2C прави връзката с сензорния модул лесна и по -надеждна.

Стъпка 1: Изисква се хардуер:

Материалите, от които се нуждаем за постигане на целта ни, включват следните хардуерни компоненти:

1. CPS120

2. Малина Пи

3. I2C кабел

4. I2C щит за Raspberry Pi

5. Ethernet кабел

Стъпка 2: Свързване на хардуера:

Разделът за свързване на хардуер основно обяснява необходимите кабелни връзки между сензора и малиновото пи. Осигуряването на правилни връзки е основната необходимост, докато работите върху всяка система за желания изход. И така, необходимите връзки са както следва:

CPS120 ще работи през I2C. Ето примерната електрическа схема, демонстрираща как да свържете всеки интерфейс на сензора.

Извън кутията, дъската е конфигурирана за I2C интерфейс, като такава препоръчваме да използвате тази връзка, ако иначе не сте агностици. Всичко, от което се нуждаете, са четири проводника!

Изискват се само четири връзки Vcc, Gnd, SCL и SDA щифтове и те са свързани с помощта на I2C кабел.

Тези връзки са показани на снимките по -горе.

Стъпка 3: Код за измерване на налягането:

Предимството на използването на малинов pi е, че ви осигурява гъвкавостта на езика за програмиране, на който искате да програмирате платката, за да свържете интерфейса на сензора с нея. Възползвайки се от това предимство на тази дъска, ние демонстрираме тук нейното програмиране на Java. Java кодът за CPS120 може да бъде изтеглен от нашата GitHub общност, която е Dcube Store.

Както и за улеснение на потребителите, ние обясняваме кода и тук: Като първа стъпка от кодирането, трябва да изтеглите библиотеката pi4j в случай на java, тъй като тази библиотека поддържа функциите, използвани в кода. Така че, за да изтеглите библиотеката, можете да посетите следната връзка:

pi4j.com/install.html

Можете да копирате работещия java код за този сензор и от тук:

внос com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

внос com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

внос com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

импортиране на java.io. IOException;

обществен клас CPS120

{

public static void main (String args ) хвърля Exception

{

// Създаване на I2CBus

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

// Вземете I2C устройство, CPS120 I2C адресът е 0x28 (40)

I2CDevice устройство = bus.getDevice (0x28);

// Изпращане на команда за стартиране

device.write (0x28, (байт) 0x80);

Thread.sleep (800);

// Прочетете 2 байта данни, първо msb

байт данни = нов байт [2];

device.read (данни, 0, 2);

// Конвертиране на данни в kPa

двойно налягане = (((данни [0] & 0x3F) * 256 + данни [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Извеждане на данни на екрана

System.out.printf ("Налягане е: %.2f kPa %n", налягане);

}

}

Библиотеката, която улеснява i2c комуникацията между сензора и платката, е pi4j, нейните различни пакети I2CBus, I2CDevice и I2CFactory помагат за установяване на връзката.

внос com.pi4j.io.i2c. I2CBus; импортиране com.pi4j.io.i2c. I2CDevice; внос com.pi4j.io.i2c. I2CFactory; импортиране на java.io. IOException;

Функциите write () и read () се използват за записване на някои конкретни команди към сензора, за да го накарат да работи в определен режим и четене съответно на изхода на сензора.

Изходът на сензора също е показан на горната снимка.

Стъпка 4: Приложения:

CPS120 има разнообразни приложения. Може да се използва в преносими и стационарни барометри, висотомери и др. Налягането е важен параметър за определяне на метеорологичните условия и като се има предвид, че този сензор може да бъде инсталиран и на метеорологичните станции. Може да се вгради както в системи за въздушно регулиране, така и във вакуумни системи.