การวัดความดันโดยใช้ CPS120 และอนุภาคโฟตอน: 4 ขั้นตอน

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

CPS120 เป็นเซ็นเซอร์ความดันสัมบูรณ์แบบ capacitive คุณภาพสูงและต้นทุนต่ำพร้อมเอาต์พุตที่ชดเชยอย่างเต็มที่ ใช้พลังงานน้อยมากและประกอบด้วยเซนเซอร์เครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็กพิเศษ (MEMS) สำหรับการวัดความดัน ADC ที่ใช้ซิกมาเดลต้ายังรวมอยู่ในนั้นเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของเอาต์พุตที่ได้รับการชดเชย

ในบทช่วยสอนนี้ แสดงการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ CPS120 กับโฟตอนอนุภาค ในการอ่านค่าความดัน เราใช้โฟตอนกับอะแดปเตอร์ I2c อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. CPS120

2. อนุภาคโฟตอน

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับอนุภาคโฟตอน

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และโฟตอนของอนุภาค ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

CPS120 จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์

นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย!

ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C

การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: รหัสสำหรับการวัดแรงดัน:

เริ่มต้นด้วยรหัสอนุภาคตอนนี้

ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี application.h และ spark_wiring_i2c.h "application.h" และไลบรารี spark_wiring_i2c.h มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซ็นเซอร์และอนุภาค

รหัสอนุภาคทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:

#รวม

#รวม

// ที่อยู่ CPS120 I2C คือ 0x28(40)

#define แอดเดอร์ 0x28

อุณหภูมิสองเท่า = 0.0 ความดัน = 0.0;

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

// ตั้งค่าตัวแปร

Particle.variable("i2cdevice", "CPS120");

Particle.variable("ความดัน", ความดัน);

Particle.variable("อุณหภูมิ" อุณหภูมิ);

// เริ่มต้นการสื่อสาร I2C เป็น MASTER

Wire.begin();

// เริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรม กำหนดอัตรารับส่งข้อมูล = 9600

Serial.begin(9600);

}

วงเป็นโมฆะ ()

{

ข้อมูล int ที่ไม่ได้ลงนาม[4];

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

ล่าช้า(10);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// ขอข้อมูล 4 ไบต์

Wire.requestFrom(Addr, 4);

// อ่านข้อมูล 4 ไบต์

// แรงดัน msb, แรงดัน lsb, msb ชั่วคราว, อุณหภูมิ lsb

ถ้า(Wire.available() == 4)

{

data[0] = Wire.read();

ข้อมูล[1] = Wire.read();

ข้อมูล [2] = Wire.read();

ข้อมูล[3] = Wire.read();

}

// แปลงค่า

ความดัน = ((((ข้อมูล[0] & 0x3F) * 265 + ข้อมูล[1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0;

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

fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// ส่งออกข้อมูลไปยังแดชบอร์ด

Particle.publish("ความดันคือ: ", String(ความดัน));

ล่าช้า (1000);

Particle.publish("อุณหภูมิในเซลเซียส: ", String(cTemp));

ล่าช้า (1000);

Particle.publish("อุณหภูมิในฟาเรนไฮต์: ", สตริง (fTemp));

ล่าช้า (1000);

}

ฟังก์ชัน Particle.variable() สร้างตัวแปรเพื่อเก็บเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ และฟังก์ชัน Particle.publish() จะแสดงเอาต์พุตบนแดชบอร์ดของไซต์

เอาต์พุตเซ็นเซอร์แสดงในภาพด้านบนสำหรับการอ้างอิงของคุณ

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

CPS120 มีการใช้งานที่หลากหลาย สามารถใช้ในบารอมิเตอร์แบบพกพาและอยู่กับที่ เครื่องวัดระยะสูง ฯลฯ ความดันเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการพิจารณาสภาพอากาศ และพิจารณาว่าเซ็นเซอร์นี้สามารถติดตั้งที่สถานีตรวจอากาศได้เช่นกัน สามารถรวมเข้ากับระบบปรับอากาศเช่นเดียวกับระบบสุญญากาศ