KẾT NỐI NHIỀU CẢM BIẾN VÀO MỘT CỔNG ARDUINO UNO SERIAL: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Trong hướng dẫn này, chúng tôi sẽ mở rộng một cổng nối tiếp Arduino UNO UART (Rx / Tx) duy nhất để nhiều cảm biến Atlas có thể được kết nối. Việc mở rộng được thực hiện bằng bo mạch 8: 1 Serial Port Expander. Cổng của Arduino được liên kết với bộ mở rộng, sau đó tín hiệu được chuyển đến tám cổng nơi các thiết bị ngoại vi được kết nối. Vì mục đích đơn giản, chúng tôi sẽ sử dụng ba cổng, nhưng với một vài bước nữa, bạn có thể mở rộng để sử dụng cả tám.

Giao tiếp được thực hiện qua chế độ UART và kết quả được hiển thị trên màn hình nối tiếp Arduino. Theo mặc định, các kết quả đọc của các cảm biến được kết nối sẽ được thăm dò liên tục. Các kênh riêng lẻ sau đó có thể được mở, cho phép người dùng giao tiếp với một cảm biến cụ thể.

THUẬN LỢI:

• Mở rộng một cổng nối tiếp UART (Rx / Tx) thành tám cổng bổ sung.
• Dễ dàng giữ các tab trên kênh nào được mở thông qua các đèn LED tích hợp trên mô-đun Expander.
• Hoạt động với các cảm biến EZO của Atlas Scientific sau: pH, độ mặn, oxy hòa tan (DO), nhiệt độ, thế oxy hóa-khử (ORP), CO2, bơm nhu động.
• Đầu ra cảm biến thời gian thực

VẬT LIỆU:

• Arduino UNO
• Breadboard
• Dây nhảy
• 1- Mạch oxy hòa tan EZO và 1- đầu dò oxy hòa tan
• 1- Mạch dẫn điện EZO và 1- đầu dò độ dẫn điện k1.0
• 1- Mạch pH EZO và 1- Đầu dò pH
• Bộ mở rộng cổng nối tiếp 1- 8: 1
• 2- Bộ cách ly điện áp nội tuyến
• 3- Đầu nối BNC nữ

Bước 1: LẮP RÁP PHẦN CỨNG

Lắp ráp phần cứng như được hiển thị trong sơ đồ trên.

Đảm bảo rằng các cảm biến ở chế độ UART trước khi kết nối chúng với Expander. Để biết thông tin về cách thay đổi giữa các giao thức, hãy tham khảo LINK sau.

Độ nhạy của các cảm biến là thứ mang lại cho chúng độ chính xác cao. Nhưng điều này cũng có nghĩa là chúng phải chịu nhiễu từ các thiết bị điện tử khác và do đó cần phải cách ly về điện. Bộ cách ly điện áp được sử dụng để cách ly cảm biến oxy hòa tan và pH khỏi cảm biến độ mặn. Nếu không có bộ cách ly, các kết quả đọc rất thất thường. Để biết thêm thông tin về cách ly, hãy tham khảo LINK sau.

BẢNG DỮ LIỆU:

• Bộ mở rộng cổng nối tiếp 8: 1
• EZO DO
• EZO EC
• EZO pH
• Bộ cách ly điện áp

Bước 2: TẢI CHƯƠNG TRÌNH ONTO ARDUINO

Mã cho hướng dẫn này sử dụng thư viện tùy chỉnh và tệp tiêu đề cho các mạch EZO ở chế độ UART. Bạn sẽ phải thêm chúng vào IDE Arduino của mình để sử dụng mã. Các bước dưới đây bao gồm quá trình thực hiện việc bổ sung IDE.

a) Tải xuống Ezo_uart_lib, một thư mục zip từ GitHub vào máy tính của bạn.

b) Trên máy tính của bạn, mở Arduino IDE (bạn có thể tải xuống IDE từ ĐÂY nếu chưa có).

c) Trong IDE, vào Sketch -> Bao gồm Thư viện -> Thêm Thư viện. ZIP -> Chọn thư mục Ezo_uart_lib mà bạn vừa tải xuống. Các tệp thích hợp hiện đã được bao gồm.

d) Sao chép mã từ Serial_port_expander_example vào bảng làm việc IDE của bạn. Bạn cũng có thể truy cập nó từ thư mục Ezo_uart_lib đã tải xuống ở trên.

e) Biên dịch và tải mã Serial_port_expander_example lên Arduino Uno của bạn.

f) Màn hình nối tiếp được sử dụng làm ống dẫn thông tin liên lạc. Để mở màn hình nối tiếp, đi tới Công cụ -> Màn hình nối tiếp hoặc nhấn Ctrl + Shift + M trên bàn phím. Đặt tốc độ baud thành 9600 và chọn "Vận chuyển trở lại". Các số đọc của cảm biến giờ đây sẽ được hiển thị liên tục và người dùng sẽ có thể tương tác với từng cảm biến.

Bước 3: THEO DÕI ĐỌC VÀ TƯƠNG TÁC VỚI CẢM BIẾN

Để mở một kênh được ký hiệu là P1- P8 trên bảng Expander, hãy gửi số kênh theo sau dấu hai chấm và lệnh (nếu có). Kết thúc chuỗi bằng dấu xuống dòng (phím ENTER trên bàn phím). Ví dụ: 3: Tôi sẽ mở kênh ba và yêu cầu thông tin thiết bị.

Để mở một kênh và không gửi lệnh, chỉ cần nhập số kênh sau dấu hai chấm. Kết thúc chuỗi bằng dấu xuống dòng (phím ENTER trên bàn phím). Ví dụ, 2: sẽ mở kênh hai. Bây giờ bạn có thể gửi bất kỳ lệnh nào cụ thể cho cảm biến đó chẳng hạn như cal,? sẽ báo cáo thông tin hiệu chuẩn. Tham khảo bảng dữ liệu của cảm biến để biết danh sách các lệnh.

Bước 4: NÓI THÊM

Như được hiển thị, chúng tôi chỉ sử dụng ba trong số tám cổng. Để sử dụng nhiều cổng hơn, hãy làm theo sơ đồ đấu dây được hiển thị trong bước 1 và mở rộng sang cổng 4, cổng 5, v.v. Kết hợp các bộ cách ly khi cần thiết. Mã mẫu, Serial_port_expander_example cũng sẽ cần một số sửa đổi. Tham khảo các nhận xét trong mã để được hướng dẫn.