การกำหนดความดันและระดับความสูงโดยใช้ GY-68 BMP180 และ Arduino: 6 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โดยเว็บไซต์ทางการของ ElectropeakElectroPeak ติดตามเพิ่มเติมโดยผู้เขียน:

เกี่ยวกับ: ElectroPeak เป็นสถานที่ครบวงจรในการเรียนรู้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และนำแนวคิดของคุณมาสู่ความเป็นจริง เราเสนอคำแนะนำชั้นยอดเพื่อแสดงให้คุณเห็นว่าคุณสามารถทำโครงการได้อย่างไร เรายังนำเสนอผลิตภัณฑ์คุณภาพสูงเพื่อให้คุณมี… More About Electropeak »

ภาพรวม

ในหลายโครงการ เช่น หุ่นยนต์บินได้ สถานีตรวจอากาศ การปรับปรุงประสิทธิภาพการกำหนดเส้นทาง กีฬา และอื่นๆ การวัดความดันและระดับความสูงเป็นสิ่งสำคัญมาก ในบทช่วยสอนนี้ คุณจะได้เรียนรู้วิธีใช้เซ็นเซอร์ BMP180 ซึ่งเป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ที่ใช้บ่อยที่สุดในการวัดความดัน

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

• ความกดอากาศคืออะไร
• เซ็นเซอร์ความดัน BOSCH BMP180 คืออะไร
• วิธีใช้เซ็นเซอร์ความดัน BOSCH BMP180 กับ Arduino

ขั้นตอนที่ 1: ความกดอากาศคืออะไร?

ความกดอากาศหรือความกดอากาศเป็นผลมาจากน้ำหนักของอากาศบนโลก ความดันนี้อยู่ที่ประมาณ 1 กิโลกรัมต่อตารางเซนติเมตรที่ระดับน้ำทะเล

มีหลายหน่วยที่ใช้แสดงความดันบรรยากาศซึ่งสามารถแปลงเป็นหน่วยอื่นได้ง่าย หน่วย SI สำหรับวัดความดันคือ Pascal (Pa)

ความกดอากาศมีอัตราส่วนผกผันเชิงเส้นโดยประมาณกับระดับความสูงจากระดับน้ำทะเล ดังนั้นหากเราวัดความกดอากาศของสถานที่ เราสามารถคำนวณระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลได้โดยใช้การดำเนินการทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย

ขั้นตอนที่ 2: คุณสมบัติของ GY-68 BOSCH BMP180 เพรสเชอร์เซนเซอร์

หนึ่งในเซ็นเซอร์ที่ใช้กันทั่วไปในการวัดความดันและความสูงคือ BOSCH BMP180 คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของโมดูลนี้มีดังนี้:

• ช่วงการวัดแรงดัน 300 ถึง 1100hPa
• ความแม่นยำในการวัด -0.1hPa สำหรับแรงดันสัมบูรณ์
• ความแม่นยำในการวัด 12hPa สำหรับความดันสัมพัทธ์
• ใช้พลังงานต่ำ (5μA ในโหมดมาตรฐานและหนึ่งตัวอย่างต่อวินาที)
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิภายในที่มีความแม่นยำ 0.5 °C
• รองรับโปรโตคอล I2C สำหรับการสื่อสาร
• สอบเทียบอย่างเต็มที่

ขั้นตอนที่ 3: วัสดุที่จำเป็น

ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์

Arduino UNO R3 *1

BOSH BMP180 *1

สายจัมเปอร์ *1

แอพซอฟต์แวร์

Arduino IDE *1

ขั้นตอนที่ 4: วิธีใช้เซ็นเซอร์ความดัน GY-68 BMP180 กับ Arduino

เซ็นเซอร์นี้มีให้ในรูปแบบโมดูลที่ใช้งานง่าย ส่วนหลักของโมดูลเซ็นเซอร์ BMP180 คือ:

• เซ็นเซอร์ BMP180
• ตัวควบคุม 3.3 โวลต์ ตัวควบคุมนี้ช่วยให้คุณเชื่อมต่อโมดูลกับ 5V
• ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นที่จำเป็นเพื่อสื่อสาร I2C อย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 5: วงจร

ดาวน์โหลด BMP180_Breakout_Arduino_Library เพื่อใช้โมดูลเซ็นเซอร์ BMP180

BMP180_Breakout_Arduino_Library

ขั้นตอนที่ 6: การคำนวณความดันสัมบูรณ์ด้วยหน่วยและระดับความสูงที่ต่างกันจากระดับน้ำทะเล

มาตรวจสอบกระบวนการคำนวณแรงดันและความสูงกันดีกว่า:

ตามอัลกอริธึมข้างต้น ก่อนอื่นเราเริ่มคำนวณอุณหภูมิโดยใช้ startTemperature() จากนั้นเราเก็บอุณหภูมิในตัวแปร T โดยใช้ getTemperature(T) หลังจากนั้นเราคำนวณแรงดันด้วย startPressure(3) หมายเลข 3 คือความละเอียดสูงสุดที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ระหว่าง 0 ถึง 3 โดยใช้ getPressure(P) เราเก็บความดันสัมบูรณ์ไว้ในตัวแปร P ปริมาณของความดันนี้มีหน่วยเป็น hPa ซึ่งสามารถแปลงเป็นหน่วยต่างๆ ตามก่อนหน้านี้ ตาราง. ความดันสัมบูรณ์เปลี่ยนแปลงตามระดับความสูง ในการลบผลกระทบของระดับความสูงที่มีต่อความดันที่คำนวณได้ เราควรใช้ฟังก์ชันระดับน้ำทะเล (P, ALTITUDE) ตามระดับความสูงที่จัดเก็บไว้ในตัวแปร ALTITUDE และเก็บค่าที่วัดได้ไว้ในตัวแปรที่กำหนดเอง เช่น p0 ใช้ความสูง (P, p0) เพื่อคำนวณระดับความสูงของคุณ ฟังก์ชันนี้คำนวณความสูงในมิเตอร์

บันทึก

ที่คุณสามารถแทรกความสูงของคุณจากระดับน้ำทะเลสำหรับตัวแปร ALTITUDE ที่กำหนดไว้ที่จุดเริ่มต้นของรหัส