การวัดอุณหภูมิโดยใช้ MCP9803 และ Raspberry Pi: 4 ขั้นตอน

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

MCP9803 เป็นเซ็นเซอร์อุณหภูมิความแม่นยำสูงแบบ 2 สาย สิ่งเหล่านี้รวมเข้ากับการลงทะเบียนที่ผู้ใช้ตั้งโปรแกรมได้ซึ่งอำนวยความสะดวกในการใช้งานการตรวจวัดอุณหภูมิ เซ็นเซอร์นี้เหมาะสำหรับระบบตรวจสอบอุณหภูมิแบบหลายโซนที่มีความซับซ้อนสูง

ในบทช่วยสอนนี้ มีการสาธิตการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ MCP9803 กับ raspberry pi และแสดงการเขียนโปรแกรมโดยใช้ภาษา Java ด้วย ในการอ่านค่าอุณหภูมิ เราใช้ Raspberry Pi กับอะแดปเตอร์ I2C อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. MCP9803

2. ราสเบอร์รี่ปี่

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับราสเบอร์รี่ pi

5. สายเคเบิลอีเธอร์เน็ต

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และราสเบอร์รี่ pi ตรวจสอบให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อถูกต้องเป็นสิ่งจำเป็นพื้นฐานในขณะที่ทำงานกับระบบใด ๆ สำหรับเอาต์พุตที่ต้องการ ดังนั้น การเชื่อมต่อที่จำเป็นมีดังนี้:

MCP9803 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 เรากำลังแสดงให้เห็นว่านี่คือการเขียนโปรแกรมใน Java รหัสจาวาสำหรับ MCP9803 สามารถดาวน์โหลดได้จากชุมชน Github ของเราที่ Dcube Store

เพื่อความสะดวกของผู้ใช้ เรากำลังอธิบายรหัสที่นี่ด้วย:

ในขั้นแรกของการเข้ารหัส คุณต้องดาวน์โหลดไลบรารี pi4j ในกรณีของจาวา เนื่องจากไลบรารีนี้รองรับฟังก์ชันที่ใช้ในโค้ด ดังนั้น หากต้องการดาวน์โหลดห้องสมุด คุณสามารถไปที่ลิงก์ต่อไปนี้:

pi4j.com/install.html

คุณสามารถคัดลอกโค้ดจาวาที่ใช้งานได้สำหรับเซ็นเซอร์นี้จากที่นี่ด้วย:

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

นำเข้า java.io. IOException คลาสสาธารณะ MCP9803

{

โมฆะคงที่สาธารณะหลัก (สตริง args ) พ่นข้อยกเว้น

{

// สร้างบัส I2C

I2CBus บัส = I2CFactory.getInstance(I2CBus. BUS_1);

// รับอุปกรณ์ I2C ที่อยู่ MCP9803 I2C คือ 0x48 (72)

อุปกรณ์ I2CDevice = Bus.getDevice(0x48);

// เลือกการตั้งค่าการลงทะเบียน

// โหมดการแปลงต่อเนื่อง, เพิ่มพลัง, โหมดเปรียบเทียบ, ความละเอียด 12 บิต

อุปกรณ์.write(0x01, (ไบต์)0x60);

เธรดการนอนหลับ (500);

// อ่านข้อมูล 2 ไบต์จากที่อยู่ 0x00(0)

// ชั่วคราว msb, ชั่วคราว lsb

ไบต์ data = ไบต์ใหม่[2];

อุปกรณ์อ่าน (0x00, ข้อมูล, 0, 2);

// แปลงข้อมูลเป็น 12 บิต

int temp = ((data[0] & 0xFF) * 256 + (data[1] & 0xF0)) / 16;

ถ้า (อุณหภูมิ > 2047)

{

อุณหภูมิ -= 4096;

}

cTemp สองเท่า = อุณหภูมิ * 0.0625;

fTemp สองเท่า = cTemp * 1.8 + 32;

// ส่งออกข้อมูลไปที่หน้าจอ

System.out.printf("อุณหภูมิในเซลเซียสคือ: %.2f C %n", cTemp);

System.out.printf("อุณหภูมิในหน่วยฟาเรนไฮต์คือ: %.2f F %n", fTemp);

}

}

ห้องสมุดที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซ็นเซอร์และบอร์ดคือ pi4j แพ็คเกจต่างๆ I2CBus, I2CDevice และ I2CFactory ช่วยสร้างการเชื่อมต่อ

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

นำเข้า com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

นำเข้า java.io. IOException;

ฟังก์ชัน write() และ read() ใช้เพื่อเขียนคำสั่งบางอย่างไปยังเซ็นเซอร์เพื่อให้ทำงานในโหมดเฉพาะและอ่านเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ตามลำดับ

เอาต์พุตของเซ็นเซอร์จะแสดงในภาพด้านบนด้วย

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

MCP9803 สามารถใช้ได้กับอุปกรณ์หลากหลายประเภท ซึ่งรวมถึงคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและอุปกรณ์ต่อพ่วง ฮาร์ดดิสก์ไดรฟ์ ระบบความบันเทิงต่างๆ ระบบสำนักงาน และระบบสื่อสารข้อมูล เซ็นเซอร์นี้สามารถรวมเข้ากับระบบที่ซับซ้อนต่างๆ