قياس درجة الحرارة باستخدام TMP112 و Raspberry Pi: 4 خطوات

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

TMP112 وحدة I2C صغيرة عالية الدقة ومنخفضة الطاقة ومستشعر درجة الحرارة الرقمية. يعتبر TMP112 مثاليًا لقياس درجة الحرارة الممتدة. يوفر هذا الجهاز دقة تبلغ ± 0.5 درجة مئوية دون الحاجة إلى معايرة أو تكييف إشارة مكون خارجي.

في هذا البرنامج التعليمي ، تم توضيح واجهة وحدة المستشعر TMP112 مع raspberry pi كما تم توضيح برمجتها باستخدام لغة Java. لقراءة قيم درجة الحرارة ، استخدمنا raspberry pi 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. TMP112

2. Raspberry Pi

3. كابل I2C

4. I2C شيلد للتوت باي

الخطوة 2: ربط الأجهزة:

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

سيعمل TMP112 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 جافا لقياس درجة الحرارة:

تتمثل ميزة استخدام raspberry pi في أنه يوفر لك مرونة لغة البرمجة التي تريد برمجة اللوحة بها لربط المستشعر بها. من خلال الاستفادة من هذه الميزة في هذا المنتدى ، نعرض هنا البرمجة بلغة Java. يمكن تنزيل كود java لـ TMP112 من مجتمع GitHub وهو Dcube Store.

ولسهولة المستخدمين ، نقوم بشرح الكود هنا أيضًا:

كخطوة أولى في الترميز ، تحتاج إلى تنزيل مكتبة pi4j في حالة java ، لأن هذه المكتبة تدعم الوظائف المستخدمة في الكود. لذلك ، لتنزيل المكتبة يمكنك زيارة الرابط التالي:

pi4j.com/install.html

يمكنك نسخ كود جافا العامل لهذا المستشعر من هنا أيضًا:

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CBus ؛

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CDevice ؛

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CFactory ؛

استيراد java.io. IOException ؛

الطبقة العامة TMP112

{

يطرح main static void main (String args ) استثناء

{

// إنشاء ناقل I2C

حافلة I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1) ؛

// احصل على جهاز I2C ، عنوان TMP112 I2C هو 0x48 (72)

جهاز I2CDevice = bus.getDevice (0x48) ؛

بايت التكوين = بايت جديد [2] ؛

// وضع التحويل المستمر ، دقة 12 بت ، قائمة انتظار الخطأ هي 1

التكوين [0] = (بايت) 0x60 ؛

// القطبية منخفضة ، الترموستات في وضع المقارنة ، تعطيل وضع الإغلاق

التكوين [1] = (بايت) 0xA0 ؛

// اكتب التكوين للتسجيل 0x01 (1)

device.write (0x01 ، config ، 0 ، 2) ؛

Thread.sleep (500) ؛

// قراءة 2 بايت من البيانات من العنوان 0x00 (0) ، msb أولاً

بايت بيانات = بايت جديد [2] ؛

قراءة الجهاز (0x00 ، البيانات ، 0 ، 2) ؛

// تحويل البيانات

int temp = (((data [0] & 0xFF) * 256) + (data [1] & 0xFF)) / 16 ؛

إذا (درجة الحرارة> 2047)

{

درجة الحرارة - = 4096 ؛

}

cTemp مزدوج = درجة الحرارة * 0.0625 ؛

مزدوج fTemp = cTemp * 1.8 + 32 ؛

// إخراج إلى الشاشة

System.out.printf ("درجة الحرارة بالدرجة المئوية:٪.2f C٪ n"، cTemp)؛

System.out.printf ("درجة الحرارة بالفهرنهايت هي:٪.2f F٪ n"، fTemp)؛

}

}

المكتبة التي تسهل اتصال i2c بين المستشعر واللوحة هي pi4j ، وتساعد حزمها المختلفة I2CBus و I2CDevice و I2CFactory على إنشاء الاتصال.

استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CBus ؛ استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CDevice ؛ استيراد com.pi4j.io.i2c. I2CFactory ؛ استيراد java.io. IOException ؛

يتم استخدام وظائف write () و read () لكتابة بعض الأوامر المحددة إلى المستشعر لجعله يعمل في وضع معين وقراءة إخراج المستشعر على التوالي.

يظهر خرج المستشعر أيضًا في الصورة أعلاه.

الخطوة 4: التطبيقات:

تتضمن التطبيقات المختلفة التي تتضمن مستشعر درجة الحرارة الرقمية ذات الطاقة المنخفضة وعالية الدقة TMP112 مراقبة درجة حرارة مزود الطاقة ، والحماية الحرارية للأجهزة الطرفية للكمبيوتر ، وإدارة البطارية بالإضافة إلى الأجهزة المكتبية.