استخدام المستشعرات التناظرية مع ESP8266: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

المحول التناظري إلى الرقمي (ADC أو A / D أو A – D أو A-to-D) هو نظام يحول الإشارة التناظرية إلى إشارة رقمية. تقوم محولات A / D بترجمة الإشارات الكهربائية التناظرية لأغراض معالجة البيانات. مع مطابقة المنتجات للأداء والقوة والتكلفة والحجم. تعمل محولات البيانات هذه على تسهيل أداء التحويل الدقيق والقوي في مجموعة من التطبيقات مثل الاتصالات والطاقة والرعاية الصحية والأجهزة والقياس والتحكم في المحركات والطاقة والأتمتة الصناعية والفضاء / الدفاع. يتم توفير مجموعة متنوعة من أجهزة محول A / D لمساعدة المهندس في كل مرحلة من مراحل المشروع ، من اختيار المنتج إلى تصميم الدوائر.

اليوم ، سنستخدم محولًا تناظريًا إلى رقمي مع ESP8266. لنبدأ.. !!

الخطوة 1: المعدات التي نحتاجها

1. محول MCP3425 ADC

MCP3425 عبارة عن محول تناظري رقمي بقناة واحدة بدقة 16 بت ، وهو مناسب بشكل مثالي لرصد مستشعر عالي الدقة منخفض السرعة. إن MCP3425 قادر على قراءة الفولتية التناظرية عند 15 عينة في الثانية بدقة 16 بت أو 240 عينة في الثانية بدقة 12 بت.

2. Adafruit Huzzah ESP8266

يعد ESP8266 منصة رائعة لتطوير تطبيقات إنترنت الأشياء. المعالج ESP8266 من Espressif عبارة عن متحكم 80 ميجا هرتز مع واجهة WiFi كاملة للواجهة الأمامية ومكدس TCP / IP مع دعم DNS أيضًا. يوفر ESP8266 منصة ناضجة لمراقبة التطبيقات والتحكم فيها باستخدام Arduino Wire Language و Arduino IDE.

3. مبرمج USB ESP8266

تم إنشاء هذا المهايئ المضيف ESP8266 خصيصًا بواسطة Contol Everything لإصدار Adafruit Huzzah من ESP8266 ، مما يسمح باتصالات I²C.

4. كابل توصيل I²C

صممت شركة Contol Everything أيضًا كابل توصيل I²C المتوفر على الرابط أعلاه.

5. كبل USB صغير

يعد مصدر طاقة كبل USB الصغير خيارًا مثاليًا لتشغيل Adafruit Huzzah ESP8266.

الخطوة 2: توصيلات الأجهزة

بشكل عام ، يعد إجراء الاتصالات أسهل جزء من هذا المشروع. اتبع التعليمات والصور ، ولن تواجه أي مشاكل.

بادئ ذي بدء ، خذ Adafruit Huzzah ESP8266 وضعه على مبرمج USB (مع منفذ I²C المواجه للداخل). اضغط على ESP8266 برفق في مبرمج USB وقد انتهينا من هذه الخطوة (انظر الصورة رقم 1).

خذ كابل I²C وقم بتوصيله بمنفذ إدخال المستشعر. للتشغيل السليم لهذا الكابل ، يرجى تذكر أن I²C Output يتصل دائمًا بمدخل I²C. الآن ، قم بتوصيل الطرف الآخر من نفس كابل I²C بمبرمج USB مع Adafruit Huzzah ESP8266 المركب فوقه (انظر الصورة رقم 2).

ملاحظة: يجب أن يتبع السلك البني دائمًا الاتصال الأرضي (GND) بين خرج أحد الأجهزة ومدخل جهاز آخر.

قم بتوصيل كبل USB الصغير بمقبس الطاقة الخاص بـ Adafruit Huzzah ESP8266. سيبدو الاتصال النهائي في الصورة رقم 3.

الخطوة 3: الكود

يتوفر رمز ESP لمحول Adafruit Huzzah ESP8266 و MCP3425 ADC في مستودع GitHub الخاص بنا.

قبل الانتقال إلى الكود ، تأكد من قراءة التعليمات الواردة في ملف المستند التمهيدي وإعداد Adafruit Huzzah ESP8266 وفقًا لذلك. سيستغرق إعداد ESP 5 دقائق فقط.

لراحتك ، يمكنك نسخ رمز ESP العامل لهذا المستشعر من هنا أيضًا:

// موزعة بترخيص إرادة حرة. // استخدمها بالطريقة التي تريدها ، سواء كانت ربحًا أم مجانيًا ، شريطة أن تتناسب مع تراخيص الأعمال المرتبطة بها. // MCP3425 // تم تصميم هذا الرمز للعمل مع الوحدة النمطية الصغيرة MCP3425_I2CADC I2C المتاحة من ControlEverything.com. //

#يشمل

# تضمين # تضمين # تضمين

// عنوان MCP3425 I2C هو 0x68 (104)

#define العنوان 0x68

const char * ssid = "شبكة ssid الخاصة بك" ؛

const char * password = "كلمة المرور الخاصة بك" ؛ ضغط تعويم ، cTemp ، fTemp ؛

خادم ESP8266WebServer (80) ؛

معالج باطل ()

{بيانات int غير موقعة [2] ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛ // إرسال أمر التكوين // وضع التحويل المستمر ، دقة 12 بت Wire.write (0x10) ؛ // Stop I2C Transmission Wire.endTransmission () ؛ تأخير (300) ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛ // حدد سجل البيانات Wire.write (0x00) ؛ // Stop I2C Transmission Wire.endTransmission () ؛

// طلب 2 بايت من البيانات

Wire.request From (Addr، 2) ؛

// قراءة 2 بايت من البيانات

// raw_adc msb، raw_adc lsb if (Wire.available () == 2) {data [0] = Wire.read ()؛ البيانات [1] = Wire.read () ، }

// تحويل البيانات إلى 12 بت

int raw_adc = (data [0] & 0x0F) * 256 + بيانات [1] ؛ إذا (raw_adc> 2047) {raw_adc - = 4096 ؛ }

// إخراج البيانات إلى الشاشة التسلسلية

Serial.print ("القيمة الرقمية للمدخلات التناظرية:") ؛ Serial.println (raw_adc) ؛ تأخير (500) ؛

// إخراج البيانات إلى خادم الويب

server.sendContent ("<meta http-equiv = 'Refresh' content = '3'""

السيطرة على كل شيء

www.controleverything.com

وحدة صغيرة MCP3425 Sensor I2C

") ؛ server.sendContent ("

القيمة الرقمية للمدخلات التناظرية: "+ سلسلة (raw_adc)) ؛}

الإعداد باطل()

{// تهيئة اتصال I2C كـ MASTER Wire.begin (2 ، 14) ؛ // تهيئة الاتصال التسلسلي ، ضبط معدل البث بالباود = 115200 Serial.begin (115200) ؛

// الاتصال بشبكة WiFi

WiFi.begin (SSID ، كلمة المرور) ؛

// انتظر الاتصال

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {delay (500) ؛ Serial.print (".") ؛ } Serial.println ("") ؛ Serial.print ("متصل بـ") ؛ Serial.println (ssid) ؛

// احصل على عنوان IP الخاص بـ ESP8266

Serial.print ("عنوان IP:") ؛ Serial.println (WiFi.localIP ()) ؛

// ابدأ الخادم

server.on ("/"، handleroot)؛ server.begin () ، Serial.println ("بدأ خادم HTTP") ؛ }

حلقة فارغة()

{server.handleClient () ، }

الخطوة 4: العمل

قم بتنزيل (gitpull) أو انسخ الكود وافتحه في Arduino IDE.

قم بتجميع وتحميل الكود وشاهد الإخراج على جهاز العرض التسلسلي الخاص بك.

ملاحظة: قبل التحميل ، تأكد من إدخال شبكة SSID وكلمة المرور في الرمز.

انسخ عنوان IP الخاص بـ ESP8266 من Serial Monitor والصقه في متصفح الويب الخاص بك. سترى صفحة ويب مع الإخراج الرقمي لقراءة المدخلات التناظرية. يظهر إخراج المستشعر على Serial Monitor و Web Server في الصورة أعلاه.

الخطوة 5: التطبيقات والميزات

يمكن استخدام جهاز MCP3425 للعديد من تطبيقات تحويل البيانات التناظرية إلى الرقمية عالية الدقة حيث تعد بساطة التصميم والطاقة المنخفضة والبصمة الصغيرة من الاعتبارات الرئيسية. تشمل التطبيقات الرئيسية الأجهزة المحمولة ، موازين الوزن ومقاييس الوقود ، استشعار درجة الحرارة باستخدام RTD ، المقاوم الحراري ، والمزدوجة الحرارية ، واستشعار الجسر للضغط ، والإجهاد ، والقوة.

تتيح محولات ADC أداء تحويل دقيق وموثوق به في مجموعة من التطبيقات مثل الاتصالات والطاقة والرعاية الصحية والأجهزة والقياس والتحكم في المحركات والطاقة والأتمتة الصناعية والفضاء / الدفاع.

بمساعدة ESP8266 ، يمكننا زيادة سعتها إلى طول أكبر. يمكننا التحكم في أجهزتنا ومراقبة أدائها من أجهزة الكمبيوتر المكتبية والأجهزة المحمولة لدينا. يمكننا تخزين البيانات وإدارتها عبر الإنترنت ودراستها في أي وقت لإجراء تعديلات. تشتمل المزيد من التطبيقات على أتمتة المنزل ، والشبكة الشبكية ، والتحكم اللاسلكي الصناعي ، وشاشات الأطفال ، وشبكات الاستشعار ، والإلكترونيات القابلة للارتداء ، وأجهزة Wi-Fi التي تدرك الموقع ، ومنارات نظام موضع Wi-Fi.

يمكنك أيضًا مراجعة مدونتنا حول أتمتة المنزل باستخدام مستشعر الضوء و ESP8266.