قياس الضغط باستخدام CPS120 والفوتون الجسيمي: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

CPS120 عبارة عن مستشعر ضغط مطلق سعوي عالي الجودة ومنخفض التكلفة بإخراج معوض بالكامل. يستهلك طاقة أقل ويتألف من مستشعر ميكانيكي كهروميكانيكي صغير جدًا (MEMS) لقياس الضغط. كما يتم تجسيد ADC المستند إلى سيجما دلتا لتحقيق متطلبات الإنتاج التعويضي.

في هذا البرنامج التعليمي ، تم توضيح واجهة وحدة استشعار CPS120 مع فوتون الجسيمات. لقراءة قيم الضغط ، استخدمنا الفوتون مع محول I2c. يجعل هذا المحول I2C الاتصال بوحدة المستشعر أسهل وأكثر موثوقية.

الخطوة 1: الأجهزة المطلوبة:

تشمل المواد التي نحتاجها لتحقيق هدفنا مكونات الأجهزة التالية:

1. CPS120

2. جسيم الفوتون

3. كابل I2C

4. I2C Shield للفوتون الجسيمي

الخطوة 2: ربط الأجهزة:

يشرح قسم توصيل الأجهزة بشكل أساسي اتصالات الأسلاك المطلوبة بين المستشعر وفوتون الجسيمات. يعد التأكد من التوصيلات الصحيحة ضرورة أساسية أثناء العمل على أي نظام للإخراج المطلوب. إذن ، الاتصالات المطلوبة هي كما يلي:

سيعمل CPS120 على I2C. فيما يلي مثال على مخطط الأسلاك ، يوضح كيفية توصيل كل واجهة من أجهزة الاستشعار.

خارج الصندوق ، تم تكوين اللوحة لواجهة I2C ، لذلك نوصي باستخدام هذا التوصيل إذا كنت غير مدرك. كل ما تحتاجه هو أربعة أسلاك!

مطلوب أربعة اتصالات فقط دبابيس Vcc و Gnd و SCL و SDA ويتم توصيلها بمساعدة كابل I2C.

هذه الوصلات موضحة في الصور أعلاه.

الخطوة الثالثة: كود قياس الضغط:

لنبدأ الآن برمز الجسيمات.

أثناء استخدام وحدة المستشعر مع Arduino ، نقوم بتضمين مكتبة application.h و spark_wiring_i2c.h. تحتوي مكتبة "application.h" و spark_wiring_i2c.h على الوظائف التي تسهل اتصال i2c بين المستشعر والجسيم.

يتم توفير رمز الجسيمات بالكامل أدناه لراحة المستخدم:

#يشمل

#يشمل

// عنوان CPS120 I2C هو 0x28 (40)

#define Addr 0x28

درجة حرارة مزدوجة = 0.0 ، ضغط = 0.0 ؛

الإعداد باطل()

{

// تعيين متغير

Particle.variable ("i2cdevice"، "CPS120") ؛

Particle.variable ("الضغط" ، الضغط) ؛

Particle.variable ("درجة الحرارة" ، درجة الحرارة) ؛

// تهيئة اتصال I2C باعتباره MASTER

Wire.begin () ؛

// تهيئة الاتصال التسلسلي ، اضبط معدل الباود = 9600

Serial.begin (9600) ؛

}

حلقة فارغة()

{

بيانات int غير الموقعة [4] ؛

// بدء نقل I2C

Wire.beginTransmission (العنوان) ؛

تأخير (10) ؛

// إيقاف ناقل الحركة I2C

Wire.endTransmission () ؛

// طلب 4 بايت من البيانات

Wire.request From (Addr، 4) ؛

// قراءة 4 بايت من البيانات

// الضغط msb ، الضغط lsb ، temp msb ، temp lsb

إذا كان (Wire.available () == 4)

{

البيانات [0] = Wire.read () ،

البيانات [1] = Wire.read () ،

البيانات [2] = Wire.read () ؛

البيانات [3] = Wire.read () ؛

}

// تحويل القيم

الضغط = (((البيانات [0] & 0x3F) * 265 + البيانات [1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0 ؛

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

fTemp = cTemp * 1.8 + 32 ؛

// إخراج البيانات إلى لوحة القيادة

Particle.publish ("الضغط هو:" ، سلسلة (ضغط)) ؛

تأخير (1000) ؛

Particle.publish ("درجة الحرارة بالدرجة المئوية:" ، سلسلة (cTemp)) ؛

تأخير (1000) ؛

Particle.publish ("درجة الحرارة بالفهرنهايت:" ، سلسلة (fTemp)) ؛

تأخير (1000) ؛

}

تنشئ الدالة Particle.variable () المتغيرات لتخزين إخراج المستشعر وتعرض وظيفة Particle.publish () الإخراج على لوحة القيادة بالموقع.

يظهر خرج المستشعر في الصورة أعلاه للرجوع إليها.

الخطوة 4: التطبيقات:

يحتوي CPS120 على مجموعة متنوعة من التطبيقات. يمكن استخدامه في مقاييس الضغط المحمولة والثابتة ومقاييس الارتفاع وما إلى ذلك. الضغط هو عامل مهم لتحديد ظروف الطقس مع الأخذ في الاعتبار إمكانية تثبيت هذا المستشعر في محطات الطقس أيضًا. يمكن دمجها في أنظمة التحكم في الهواء وكذلك أنظمة التفريغ.