CPS120 ve Raspberry Pi Kullanarak Basınç Ölçümü: 4 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

CPS120, tam kompanzasyonlu çıkışa sahip, yüksek kaliteli ve düşük maliyetli bir kapasitif mutlak basınç sensörüdür. Çok daha az güç tüketir ve basınç ölçümü için ultra küçük bir Mikro-Elektro-Mekanik Sensörden (MEMS) oluşur. Telafi edilmiş çıktı gereksinimini yerine getirmek için sigma-delta tabanlı bir ADC de içinde yer almaktadır.

Bu eğitimde, CPS120 sensör modülünün ahududu pi ile arayüzlenmesi ve Java dili kullanılarak programlanması da gösterilmiştir. Basınç değerlerini okumak için I2c adaptörlü ahududu pi kullandık. Bu I2C adaptörü sensör modülüne bağlantıyı daha kolay ve daha güvenilir hale getiriyor.

Adım 1: Donanım Gerekli:

Hedefimizi gerçekleştirmek için ihtiyaç duyduğumuz malzemeler aşağıdaki donanım bileşenlerini içerir:

1. CPS120

2. Ahududu Pi

3. I2C Kablosu

4. Raspberry Pi için I2C Kalkanı

5. Ethernet Kablosu

Adım 2: Donanım Bağlantısı:

Donanım bağlantısı bölümü temel olarak sensör ve ahududu pi arasında gerekli olan kablo bağlantılarını açıklar. İstenilen çıktı için herhangi bir sistem üzerinde çalışırken doğru bağlantıların sağlanması temel zorunluluktur. Yani, gerekli bağlantılar aşağıdaki gibidir:

CPS120, I2C üzerinde çalışacaktır. Sensörün her bir arayüzünün nasıl bağlanacağını gösteren örnek kablo şeması buradadır.

Kutudan çıktığı gibi, kart bir I2C arayüzü için yapılandırılmıştır, bu nedenle, aksi takdirde agnostik iseniz bu bağlantıyı kullanmanızı öneririz. Tek ihtiyacınız olan dört tel!

Vcc, Gnd, SCL ve SDA pinlerinden sadece dört bağlantı gereklidir ve bunlar I2C kablosu yardımıyla bağlanır.

Bu bağlantılar yukarıdaki resimlerde gösterilmiştir.

Adım 3: Basınç Ölçümü Kodu:

Raspberry pi kullanmanın avantajı, kartı programlamak istediğiniz programlama dilinin, sensör ile arayüz oluşturmak için size esneklik sağlamasıdır. Bu kartın bu avantajından yararlanarak, burada Java'da programlama olduğunu gösteriyoruz. CPS120 için java kodu, Dcube Store olan GitHub topluluğumuzdan indirilebilir.

Kullanıcıların kolaylığının yanı sıra kodu burada da açıklıyoruz: Kodlamanın ilk adımı olarak java durumunda pi4j kütüphanesini indirmeniz gerekiyor çünkü bu kütüphane kodda kullanılan fonksiyonları destekliyor. Bu nedenle, kütüphaneyi indirmek için aşağıdaki bağlantıyı ziyaret edebilirsiniz:

pi4j.com/install.html

Bu sensör için çalışan Java kodunu buradan da kopyalayabilirsiniz:

com.pi4j.io.i2c. I2CBus'u içe aktarın;

com.pi4j.io.i2c. I2CDevice'ı içe aktarın;

com.pi4j.io.i2c. I2CFFactory'yi içe aktarın;

java.io. IOException'ı içe aktarın;

genel sınıf CPS120

{

public static void main(String args) İstisna atar

{

// I2CBus oluştur

I2CBus veri yolu = I2CFactory.getInstance(I2CBus. BUS_1);

// I2C cihazını al, CPS120 I2C adresi 0x28(40)

I2CDevice cihazı = bus.getDevice(0x28);

// Başlat komutunu gönder

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

Thread.sleep(800);

// 2 bayt veri oku, önce msb

bayt veri = yeni bayt[2];

device.read(veri, 0, 2);

// Verileri kPa'ya dönüştür

çift basınç = (((veri[0] & 0x3F) * 256 + veri[1]) * (90/16384.00)) + 30;

// Ekrana veri çıktısı

System.out.printf("Basınç: %.2f kPa %n", basınç);

}

}

Sensör ve kart arasındaki i2c iletişimini kolaylaştıran kütüphane pi4j'dir, çeşitli paketleri I2CBus, I2CDevice ve I2CFctory bağlantının kurulmasına yardımcı olur.

com.pi4j.io.i2c. I2CBus'u içe aktar; com.pi4j.io.i2c. I2CDevice'ı içe aktar; com.pi4j.io.i2c. I2CFFactory'yi içe aktarın; java.io. IOException'ı içe aktarın;

write() ve read() işlevleri, sensöre belirli bir modda çalışmasını sağlamak için belirli komutlar yazmak ve sırasıyla sensör çıktısını okumak için kullanılır.

Sensörün çıkışı da yukarıdaki resimde gösterilmektedir.

Adım 4: Uygulamalar:

CPS120'nin çeşitli uygulamaları vardır. Portatif ve sabit barometre, altimetre vb. cihazlarda kullanılabilir. Basınç, hava koşullarının belirlenmesinde önemli bir parametredir ve bu sensörün meteoroloji istasyonlarına da monte edilebileceği düşünülürse. Hava kontrol sistemlerine ve vakum sistemlerine dahil edilebilir.