การวัดอุณหภูมิโดยใช้ STS21 และ Raspberry Pi: 4 ขั้นตอน

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

STS21 Digital Temperature Sensor ให้ประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและประหยัดพื้นที่ ให้สัญญาณเชิงเส้นที่ปรับเทียบแล้วในรูปแบบดิจิตอล I2C การผลิตเซ็นเซอร์นี้ใช้เทคโนโลยี CMOSens ซึ่งมีคุณลักษณะมาจากประสิทธิภาพที่เหนือกว่าและความน่าเชื่อถือของ STS21 ความละเอียดของ STS21 สามารถเปลี่ยนได้ด้วยคำสั่ง สามารถตรวจจับแบตเตอรี่ต่ำได้ และเช็คซัมจะช่วยปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการสื่อสาร

ในบทช่วยสอนนี้ มีการสาธิตการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ STS21 กับ raspberry pi และแสดงการเขียนโปรแกรมโดยใช้ภาษาไพ ธ อนด้วย ในการอ่านค่าอุณหภูมิ เราได้ใช้ raspberry pi กับอะแดปเตอร์ I2c อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. STS21

2. ราสเบอร์รี่ปี่

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับราสเบอร์รี่ pi

5. สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และราสเบอร์รี่ pi ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

STS21 จะทำงานบน I2C นี่คือตัวอย่างไดอะแกรมการเดินสาย ซึ่งสาธิตวิธีเชื่อมต่อแต่ละอินเทอร์เฟซของเซ็นเซอร์

นอกกรอบ บอร์ดได้รับการกำหนดค่าสำหรับอินเทอร์เฟซ I2C ดังนั้นเราขอแนะนำให้ใช้การเชื่อมต่อนี้หากคุณไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า สิ่งที่คุณต้องมีคือสี่สาย!

ต้องใช้พิน Vcc, Gnd, SCL และ SDA เพียงสี่การเชื่อมต่อเท่านั้น และเชื่อมต่อด้วยสายเคเบิล I2C

การเชื่อมต่อเหล่านี้แสดงให้เห็นในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 3: รหัสสำหรับการวัดอุณหภูมิ:

ข้อดีของการใช้ raspberry pi คือ ให้ความยืดหยุ่นของภาษาการเขียนโปรแกรมที่คุณต้องการตั้งโปรแกรมบอร์ดเพื่อเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ ใช้ประโยชน์จากข้อได้เปรียบของบอร์ดนี้ เรากำลังสาธิตการเขียนโปรแกรมในไพ ธ อนที่นี่ Python เป็นหนึ่งในภาษาโปรแกรมที่ง่ายที่สุดพร้อมไวยากรณ์ที่ง่ายที่สุด รหัสหลามสำหรับ STS21 สามารถดาวน์โหลดได้จากชุมชน github ของเราซึ่งเป็นชุมชนร้านค้า DCUBE

เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ เรากำลังอธิบายรหัสที่นี่ด้วย:

ในขั้นแรกของการเข้ารหัส คุณต้องดาวน์โหลดไลบรารี SMBus ในกรณีของ python เนื่องจากไลบรารีนี้รองรับฟังก์ชันที่ใช้ในโค้ด ดังนั้น หากต้องการดาวน์โหลดห้องสมุด คุณสามารถไปที่ลิงก์ต่อไปนี้:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

คุณสามารถคัดลอกรหัสการทำงานได้จากที่นี่ด้วย:

นำเข้า smbus

เวลานำเข้า

# รับ I2C busbus = smbus. SMBus(1)

# STS21 ที่อยู่ 0x4A (74)

# เลือกคำสั่ง

# 0xF3(243) การวัดอุณหภูมิในโหมด NO HOLD

bus.write_byte(0x4A, 0xF3)

เวลานอน(0.5)

# STS21 ที่อยู่ 0x4A (74)

# อ่านข้อมูลย้อนหลัง 2 ไบต์ MSB ก่อน

data0 = bus.read_byte(0x4A)

data1 = bus.read_byte(0x4A)

#แปลงข้อมูล

temp = (data0 * 256 + data1) & 0xFFFC

cTemp = -46.85 + (175.72 * อุณหภูมิ / 65536.0)

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# ส่งออกข้อมูลไปยังหน้าจอ

พิมพ์ "อุณหภูมิในเซลเซียสคือ: %.2f C" %cTemp

พิมพ์ "อุณหภูมิในฟาเรนไฮต์คือ: %.2f F" %fTemp

รหัสถูกดำเนินการโดยใช้คำสั่งต่อไปนี้:

$> python STS21.py จีที; หลาม STS21.py

เอาต์พุตของเซ็นเซอร์แสดงในภาพด้านบนสำหรับการอ้างอิงของผู้ใช้

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

STS21 Digital Temperature Sensor สามารถใช้ในระบบที่ต้องการการตรวจสอบอุณหภูมิที่มีความแม่นยำสูง สามารถนำไปรวมในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ อุปกรณ์การแพทย์ และระบบควบคุมทางอุตสาหกรรมต่างๆ ได้ โดยต้องมีการวัดอุณหภูมิอย่างแม่นยำด้วยความชำนาญ