การวัดแรงดันโดยใช้ CPS120 และ Arduino Nano: 4 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

CPS120 เป็นเซ็นเซอร์ความดันสัมบูรณ์แบบ capacitive คุณภาพสูงและต้นทุนต่ำพร้อมเอาต์พุตที่ชดเชยอย่างเต็มที่ ใช้พลังงานน้อยมากและประกอบด้วยเซนเซอร์เครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็กพิเศษ (MEMS) สำหรับการวัดความดัน ADC ที่ใช้ซิกมาเดลต้ายังรวมอยู่ในนั้นเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของเอาต์พุตที่ได้รับการชดเชย

ในบทช่วยสอนนี้ แสดงการเชื่อมต่อโมดูลเซ็นเซอร์ CPS120 กับ Arduino nano ในการอ่านค่าความดัน เราใช้โฟตอนกับอะแดปเตอร์ I2c อะแดปเตอร์ I2C นี้ทำให้การเชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ทำได้ง่ายและเชื่อถือได้มากขึ้น

ขั้นตอนที่ 1: ฮาร์ดแวร์ที่จำเป็น:

วัสดุที่เราต้องการเพื่อให้บรรลุเป้าหมายประกอบด้วยส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ต่อไปนี้:

1. CPS120

2. Arduino นาโน

3. สายเคเบิล I2C

4. I2C Shield สำหรับ Arduino nano

ขั้นตอนที่ 2: การเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์:

ส่วนการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์โดยทั่วไปจะอธิบายการเชื่อมต่อสายไฟที่จำเป็นระหว่างเซ็นเซอร์และ Arduino nano 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:

เริ่มจากโค้ด Arduino กันก่อนเลย

ในขณะที่ใช้โมดูลเซ็นเซอร์กับ Arduino เราได้รวมไลบรารี Wire.h ไลบรารี "Wire" มีฟังก์ชันที่อำนวยความสะดวกในการสื่อสาร i2c ระหว่างเซนเซอร์และบอร์ด Arduino

รหัส Arduino ทั้งหมดได้รับด้านล่างเพื่อความสะดวกของผู้ใช้:

#รวม

// ที่อยู่ CPS120 I2C คือ 0x28(40)

#define แอดเดอร์ 0x28

การตั้งค่าเป็นโมฆะ ()

{

// เริ่มต้นการสื่อสาร I2C

Wire.begin();

// เริ่มต้นการสื่อสารแบบอนุกรม ตั้งค่าอัตรารับส่งข้อมูล = 9600

Serial.begin(9600);

}

วงเป็นโมฆะ ()

{

ข้อมูล int ที่ไม่ได้ลงนาม[4];

// เริ่มการส่ง I2C

Wire.beginTransmission(Addr);

// 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();

ล่าช้า (300);

// หยุดการส่ง I2C

Wire.endTransmission();

// แปลงข้อมูลเป็น 14 บิต

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

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

float fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// ส่งออกข้อมูลไปยังมอนิเตอร์แบบอนุกรม

Serial.print("ความดันคือ: ");

Serial.print(ความดัน);

Serial.println("kPa");

Serial.print("อุณหภูมิในเซลเซียส: ");

Serial.print(cTemp);

Serial.println("C");

Serial.print("อุณหภูมิเป็นฟาเรนไฮต์: ");

Serial.print(fTemp);

Serial.println("F");

ล่าช้า (500);

}

}

ในไลบรารีของสายไฟ Wire.write() และ Wire.read() ใช้เพื่อเขียนคำสั่งและอ่านเอาต์พุตของเซ็นเซอร์

Serial.print() และ Serial.println() ใช้เพื่อแสดงเอาต์พุตของเซ็นเซอร์บนจอภาพอนุกรมของ Arduino IDE

เอาต์พุตของเซ็นเซอร์แสดงในภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 4: การใช้งาน:

CPS120 มีการใช้งานที่หลากหลาย สามารถใช้ในบารอมิเตอร์แบบพกพาและอยู่กับที่ เครื่องวัดระยะสูง ฯลฯ ความดันเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญในการพิจารณาสภาพอากาศ และพิจารณาว่าเซ็นเซอร์นี้สามารถติดตั้งที่สถานีตรวจอากาศได้เช่นกัน สามารถรวมเข้ากับระบบปรับอากาศเช่นเดียวกับระบบสุญญากาศ