Đo nhiệt độ bằng AD7416ARZ và Raspberry Pi: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

AD7416ARZ là cảm biến nhiệt độ 10 bit với bốn bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số kênh đơn và một cảm biến nhiệt độ trên bo mạch được tích hợp trong đó. Cảm biến nhiệt độ trên các bộ phận có thể được truy cập thông qua các kênh ghép kênh. Cảm biến nhiệt độ có độ chính xác cao này đã trở thành một tiêu chuẩn công nghiệp về hình thức, hệ số và độ thông minh, cung cấp các tín hiệu cảm biến đã được hiệu chuẩn, tuyến tính hóa ở định dạng kỹ thuật số, I2C.

Trong hướng dẫn này, giao diện của mô-đun cảm biến AD7416ARZ với raspberry pi được trình bày và lập trình của nó bằng ngôn ngữ python cũng đã được minh họa. Để đọc các giá trị nhiệt độ, chúng tôi đã sử dụng raspberry pi với bộ điều hợp I2C. Bộ điều hợp I2C này giúp kết nối với mô-đun cảm biến dễ dàng và đáng tin cậy hơn.

Bước 1: Yêu cầu phần cứng:

Các tài liệu mà chúng tôi cần để hoàn thành mục tiêu của mình bao gồm các thành phần phần cứng sau:

1. AD7416ARZ

2. Raspberry Pi

3. Cáp I2C

4. I2C Shield cho raspberry pi

5. Cáp Ethernet

Bước 2: Kết nối phần cứng:

Phần kết nối phần cứng về cơ bản giải thích các kết nối dây cần thiết giữa cảm biến và pi raspberry. Đảm bảo các kết nối chính xác là điều cần thiết cơ bản trong khi làm việc trên bất kỳ hệ thống nào để có kết quả đầu ra mong muốn. Vì vậy, các kết nối cần thiết như sau:

AD7416ARZ sẽ hoạt động trên I2C. Đây là sơ đồ đấu dây ví dụ, minh họa cách đấu dây cho từng giao diện của cảm biến.

Ngoài ra, bo mạch được định cấu hình cho giao diện I2C, vì vậy, chúng tôi khuyên bạn nên sử dụng kết nối này nếu bạn không có kiến thức khác.

Tất cả những gì bạn cần là bốn dây! Chỉ cần bốn kết nối là chân Vcc, Gnd, SCL và SDA và chúng được kết nối với sự trợ giúp của cáp I2C.

Các kết nối này được thể hiện trong các hình trên.

Bước 3: Mã đo nhiệt độ:

Lợi thế của việc sử dụng raspberry pi là cung cấp cho bạn sự linh hoạt của ngôn ngữ lập trình mà bạn muốn lập trình bo mạch để giao diện cảm biến với nó. Khai thác lợi thế này của bảng này, chúng tôi đang trình diễn ở đây lập trình của nó trong python. Có thể tải xuống mã python cho AD7416ARZ từ cộng đồng github của chúng tôi, đó là Cộng đồng Kiểm soát Mọi thứ.

Cũng như để người dùng dễ dàng sử dụng, chúng tôi cũng giải thích mã ở đây:

Là bước đầu tiên của quá trình viết mã, bạn cần tải xuống thư viện smbus trong trường hợp là python, vì thư viện này hỗ trợ các chức năng được sử dụng trong mã. Vì vậy, để tải thư viện, bạn có thể truy cập liên kết sau:

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

Bạn cũng có thể sao chép mã python đang hoạt động cho cảm biến này từ đây:

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

# Nhận xe buýt I2C

bus = smbus. SMBus (1)

Địa chỉ # AD7416ARZ, 0x48 (72)

# Đọc lại dữ liệu fom 0x00 (00), 2 byte

# tạm thời MSB, tạm thời LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x48, 0x00, 2)

# Chuyển đổi dữ liệu thành 10-bit

temp = ((dữ liệu [0] * 256) + (dữ liệu [1] & 0xC0)) / 64

nếu nhiệt độ> 511:

nhiệt độ - = 1024

cTemp = temp * 0,25

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# Xuất dữ liệu ra màn hình

in "Nhiệt độ tính bằng độ C:%.2f C"% cTemp

in "Nhiệt độ tính bằng F:%.2f F"% fTemp

Phần mã được đề cập bên dưới bao gồm các thư viện cần thiết để thực thi đúng mã python.

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

Mã có thể được thực thi bằng cách gõ lệnh được đề cập bên dưới trong dấu nhắc lệnh.

$> python AD7416ARZ.py

Đầu ra của cảm biến cũng được hiển thị trong hình trên để người dùng tham khảo.

Bước 4: Ứng dụng:

AD7416ARZ là cảm biến nhiệt độ 10 bit với bộ chuyển đổi tín hiệu tương tự sang kỹ thuật số bốn kênh đơn có thể thực hiện hoạt động Thu thập dữ liệu với giám sát nhiệt độ môi trường xung quanh. Nó cũng có thể được sử dụng trong các hệ thống điều khiển quy trình công nghiệp, các ứng dụng sạc pin cho ô tô và máy tính cá nhân.