Измерение давления с помощью CPS120 и Arduino Nano: 4 шага

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

CPS120 - это высококачественный и недорогой емкостный датчик абсолютного давления с полностью компенсированным выходом. Он потребляет очень мало энергии и состоит из сверхмалого микроэлектромеханического датчика (МЭМС) для измерения давления. В нем также реализован сигма-дельта АЦП для выполнения требований скомпенсированного выхода.

В этом руководстве было проиллюстрировано взаимодействие сенсорного модуля CPS120 с Arduino nano. Для считывания значений давления мы использовали фотон с адаптером I2C. Этот адаптер I2C делает подключение к модулю датчика простым и надежным.

Шаг 1: Требуемое оборудование:

Материалы, которые нам нужны для достижения нашей цели, включают следующие компоненты оборудования:

1. CPS120

2. Arduino Nano

3. Кабель I2C

4. I2C Shield для Arduino nano

Шаг 2: Подключение оборудования:

В разделе «Подключение оборудования» в основном объясняются проводные соединения, необходимые между датчиком и Arduino nano. Обеспечение правильных соединений является основной необходимостью при работе с любой системой для достижения желаемого результата. Итак, необходимые подключения следующие:

CPS120 будет работать по I2C. Вот пример схемы подключения, демонстрирующий, как подключить каждый интерфейс датчика.

Изначально плата настроена для интерфейса I2C, поэтому мы рекомендуем использовать это подключение, если вы не сторонник этого. Все, что вам нужно, это четыре провода!

Требуются только четыре соединения, выводы Vcc, Gnd, SCL и SDA, которые подключаются с помощью кабеля I2C.

Эти соединения показаны на рисунках выше.

Шаг 3: Код для измерения давления:

Начнем с кода Arduino.

При использовании сенсорного модуля с Arduino мы включаем библиотеку Wire.h. Библиотека Wire содержит функции, которые облегчают обмен данными i2c между датчиком и платой Arduino.

Полный код Arduino приведен ниже для удобства пользователя:

#включают

// Адрес I2C CPS120 0x28 (40)

#define Addr 0x28

установка void ()

{

// Инициализируем связь I2C

Wire.begin ();

// Инициализируем последовательную связь, устанавливаем скорость передачи = 9600

Serial.begin (9600);

}

пустой цикл ()

{

данные типа int без знака [4];

// Запуск передачи I2C

Wire.beginTransmission (адрес);

// Запрос 4 байта данных

Wire.requestFrom (Адрес, 4);

// Читаем 4 байта данных

// давление msb, давление lsb, temp msb, temp lsb

если (Wire.available () == 4)

{

данные [0] = Wire.read ();

данные [1] = Wire.read ();

данные [2] = Wire.read ();

данные [3] = Wire.read ();

задержка (300);

// Остановка передачи I2C

Wire.endTransmission ();

// Преобразуем данные в 14 бит

давление с плавающей запятой = ((((данные [0] & 0x3F) * 265 + данные [1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0;

float cTemp = ((((данные [2] * 256) + (данные [3] & 0xFC)) / 4.0) * (165.0 / 16384.0)) - 40.0;

float fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Выводим данные на последовательный монитор

Serial.print («Давление:»);

Serial.print (давление);

Serial.println («кПа»);

Serial.print («Температура в градусах Цельсия:»);

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print («Температура по Фаренгейту:»);

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

задержка (500);

}

}

В библиотеке проводов Wire.write () и Wire.read () используются для записи команд и чтения выходного сигнала датчика.

Serial.print () и Serial.println () используются для отображения выходных данных датчика на последовательном мониторе Arduino IDE.

Выход датчика показан на картинке выше.

Шаг 4: Приложения:

CPS120 имеет множество приложений. Его можно использовать в портативных и стационарных барометрах, высотомерах и т. Д. Давление является важным параметром для определения погодных условий, учитывая, что этот датчик может быть установлен и на метеостанциях. Его можно использовать как в системах контроля воздуха, так и в вакуумных системах.