Mesura de la pressió mitjançant CPS120 i Raspberry Pi: 4 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

CPS120 és un sensor de pressió absoluta capacitiva d’alta qualitat i baix cost amb sortida totalment compensada. Consumeix molt menys energia i es compon d’un sensor micro-electromecànic (MEMS) ultra petit per mesurar la pressió. També s’incorpora un ADC basat en sigma-delta per complir el requisit de sortida compensada.

En aquest tutorial es demostra la interfície del mòdul del sensor CPS120 amb el raspberry pi i també s'ha il·lustrat la seva programació amb llenguatge Java. Per llegir els valors de pressió, hem utilitzat raspberry pi amb un adaptador I2c. Aquest adaptador I2C fa que la connexió al mòdul del sensor sigui més fàcil i fiable.

Pas 1: maquinari necessari:

Els materials que necessitem per assolir el nostre objectiu inclouen els components de maquinari següents:

1. CPS120

2. Raspberry Pi

3. Cable I2C

4. Escut I2C per a Raspberry Pi

5. Cable Ethernet

Pas 2: connexió de maquinari:

La secció de connexió de maquinari explica bàsicament les connexions de cablejat necessàries entre el sensor i el raspberry pi. Garantir connexions correctes és la necessitat bàsica mentre es treballa en qualsevol sistema per a la sortida desitjada. Per tant, les connexions necessàries són les següents:

El CPS120 funcionarà sobre I2C. Aquí teniu un exemple de diagrama de cablejat, que demostra com connectar cada interfície del sensor.

Fora de la caixa, el tauler està configurat per a una interfície I2C, per tant, us recomanem que utilitzeu aquesta connexió si no sou agnòstic. Tot el que necessiteu són quatre cables.

Només es necessiten quatre connexions pins Vcc, Gnd, SCL i SDA i es connecten amb l'ajut del cable I2C.

Aquestes connexions es mostren a les imatges anteriors.

Pas 3: Codi per a la mesura de la pressió:

L’avantatge d’utilitzar el raspberry pi és que us proporciona la flexibilitat del llenguatge de programació en què voleu programar la placa per tal d’interfocar el sensor amb ella. Aprofitant aquest avantatge d’aquest tauler, demostrem aquí que està programant a Java. El codi Java de CPS120 es pot descarregar de la nostra comunitat GitHub, que és Dcube Store.

A més de la facilitat dels usuaris, aquí també expliquem el codi: com a primer pas de codificació, heu de descarregar la biblioteca pi4j en cas de Java, ja que aquesta biblioteca admet les funcions utilitzades al codi. Per tant, per descarregar la biblioteca podeu visitar el següent enllaç:

pi4j.com/install.html

Podeu copiar el codi Java de treball d’aquest sensor també des d’aquí:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

importació java.io. IOException;

classe pública CPS120

{

public static void main (String args ) llança Excepció

{

// Crea I2CBus

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

// Obteniu un dispositiu I2C, l'adreça CPS120 I2C és 0x28 (40)

I2CDevice device = bus.getDevice (0x28);

// Envia l’ordre d’inici

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

Thread.sleep (800);

// Llegiu 2 bytes de dades, primer msb

byte dades = byte nou [2];

device.read (dades, 0, 2);

// Converteix dades a kPa

doble pressió = (((dades [0] i 0x3F) * 256 + dades [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Sortiu les dades a la pantalla

System.out.printf ("La pressió és:%.2f kPa% n", pressió);

}

}

La biblioteca que facilita la comunicació i2c entre el sensor i la placa és pi4j, els seus diversos paquets I2CBus, I2CDevice i I2CFactory ajuden a establir la connexió.

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

Les funcions write () i read () s’utilitzen per escriure algunes ordres particulars al sensor per fer-lo funcionar en un mode particular i llegir la sortida del sensor respectivament.

La sortida del sensor també es mostra a la imatge superior.

Pas 4: aplicacions:

CPS120 té diverses aplicacions. Es pot utilitzar en baròmetres portàtils i estacionaris, altímetres, etc. La pressió és un paràmetre important per determinar les condicions meteorològiques i tenint en compte que aquest sensor també es pot instal·lar a les estacions meteorològiques. Es pot incorporar tant en sistemes de control d’aire com en sistemes de buit.