Měření tlaku pomocí CPS120 a Arduino Nano: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

CPS120 je vysoce kvalitní a levný kapacitní snímač absolutního tlaku s plně kompenzovaným výstupem. Spotřebovává velmi málo energie a skládá se z ultra malého mikroelektronického mechanického senzoru (MEMS) pro měření tlaku. Je v něm také zakomponován ADC na bázi sigma-delta, aby byl splněn požadavek kompenzovaného výstupu.

V tomto tutoriálu bylo ukázáno propojení senzorového modulu CPS120 s arduino nano. Ke čtení hodnot tlaku jsme použili foton s adaptérem I2c. Tento adaptér I2C umožňuje snadné a spolehlivější připojení k modulu senzoru.

Krok 1: Požadovaný hardware:

Materiály, které potřebujeme k dosažení našeho cíle, zahrnují následující hardwarové komponenty:

1. CPS120

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. I2C Shield pro Arduino nano

Krok 2: Připojení hardwaru:

Sekce zapojení hardwaru v zásadě vysvětluje zapojení kabelů požadovaná mezi senzorem a arduino nano. Zajištění správného připojení je základní nutností při práci na jakémkoli systému pro požadovaný výstup. Požadovaná připojení jsou tedy následující:

CPS120 bude fungovat přes I2C. Zde je příklad schématu zapojení, které ukazuje, jak zapojit jednotlivá rozhraní senzoru.

Po vybalení je deska nakonfigurována pro rozhraní I2C, proto doporučujeme tuto přípojku použít, pokud jste jinak agnostik. Vše, co potřebujete, jsou čtyři dráty!

Jsou vyžadována pouze čtyři připojení Vcc, Gnd, SCL a SDA piny a ty jsou spojeny pomocí kabelu I2C.

Tato spojení jsou ukázána na obrázcích výše.

Krok 3: Kód pro měření tlaku:

Začněme nyní kódem Arduino.

Při používání senzorového modulu s Arduinem jsme zahrnuli knihovnu Wire.h. Knihovna „Wire“obsahuje funkce, které usnadňují komunikaci i2c mezi senzorem a deskou Arduino.

Celý arduino kód je pro pohodlí uživatele uveden níže:

#zahrnout

// Adresa CPS120 I2C je 0x28 (40)

#define Addr 0x28

neplatné nastavení ()

{

// Inicializace komunikace I2C

Wire.begin ();

// Inicializace sériové komunikace, nastavení přenosové rychlosti = 9600

Serial.begin (9600);

}

prázdná smyčka ()

{

nepodepsaná int data [4];

// Spusťte přenos I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Vyžádejte si 4 bajty dat

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Přečíst 4 bajty dat

// tlak msb, tlak lsb, temp msb, temp lsb

pokud (Wire.available () == 4)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

zpoždění (300);

// Zastavte přenos I2C

Wire.endTransmission ();

// Převeďte data na 14 bitů

plovoucí tlak = ((((data [0] & 0x3F) * 265 + data [1]) / 16384,0) * 90,0) + 30,0;

float cTemp = (((((data [2] * 256) + (data [3] & 0xFC)) / 4,0) * (165,0 / 16384,0)) - 40,0;

float fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Výstup dat na sériový monitor

Serial.print ("Tlak je:");

Sériový tisk (tlak);

Serial.println ("kPa");

Serial.print ("Teplota ve stupních Celsia:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Teplota ve stupních Fahrenheita:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

zpoždění (500);

}

}

V drátové knihovně Wire.write () a Wire.read () slouží k zápisu příkazů a čtení výstupu senzoru.

Serial.print () a Serial.println () se používá k zobrazení výstupu senzoru na sériovém monitoru Arduino IDE.

Výstup snímače je zobrazen na obrázku výše.

Krok 4: Aplikace:

CPS120 má řadu aplikací. Může být použit v přenosných a stacionárních barometrech, výškoměrech atd. Tlak je důležitým parametrem pro určení povětrnostních podmínek a vzhledem k tomu, že tento senzor lze instalovat také na meteorologické stanice. Může být začleněn do systémů řízení vzduchu i vakuových systémů.