Измерение давления с помощью CPS120 и Raspberry Pi: 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 демонстрируется взаимодействие сенсорного модуля CPS120 с raspberry pi, а также показано его программирование с использованием языка Java. Для считывания значений давления мы использовали raspberry pi 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. Raspberry Pi

3. Кабель I2C

4. I2C Shield для Raspberry Pi

5. Кабель Ethernet.

Шаг 2: Подключение оборудования:

В разделе «Подключение оборудования» в основном объясняются проводные соединения, необходимые между датчиком и Raspberry Pi. 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:

Преимущество использования raspberry pi заключается в том, что он предоставляет вам гибкость языка программирования, на котором вы хотите запрограммировать плату, чтобы связать с ней датчик. Используя это преимущество этой платы, мы демонстрируем здесь ее программирование на Java. Код Java для CPS120 можно загрузить в нашем сообществе GitHub, которое называется Dcube Store.

Помимо удобства для пользователей, мы также объясняем код здесь: В качестве первого шага кодирования вам необходимо загрузить библиотеку pi4j в случае java, потому что эта библиотека поддерживает функции, используемые в коде. Итак, чтобы скачать библиотеку, вы можете перейти по следующей ссылке:

pi4j.com/install.html

Вы также можете скопировать рабочий java-код для этого датчика отсюда:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

публичный класс CPS120

{

public static void main (String args ) выдает исключение

{

// Создаем I2CBus

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

// Получение устройства I2C, адрес I2C CPS120 0x28 (40)

I2CDevice device = bus.getDevice (0x28);

// Отправляем команду запуска

device.write (0x28, (байт) 0x80);

Thread.sleep (800);

// Считываем 2 байта данных, сначала msb

byte data = новый байт [2];

device.read (данные, 0, 2);

// Преобразование данных в кПа

двойное давление = (((данные [0] & 0x3F) * 256 + данные [1]) * (90 / 16384.00)) + 30;

// Выводим данные на экран

System.out.printf («Давление составляет:%.2f кПа% n», давление);

}

}

Библиотека, которая упрощает связь i2c между датчиком и платой, называется pi4j, ее различные пакеты I2CBus, I2CDevice и I2CFactory помогают установить соединение.

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

Функции write () и read () используются для записи определенных команд в датчик, чтобы он работал в определенном режиме и считывал выходные данные датчика соответственно.

Выход датчика также 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.