Đo nhiệt độ bằng MCP9803 và Raspberry Pi: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

MCP9803 là cảm biến nhiệt độ chính xác cao 2 dây. Chúng được bao gồm với các thanh ghi người dùng có thể lập trình để tạo điều kiện thuận lợi cho các ứng dụng cảm biến nhiệt độ. Cảm biến này phù hợp với hệ thống giám sát nhiệt độ đa vùng rất phức tạp.

Trong hướng dẫn này, trình diễn giao diện của mô-đun cảm biến MCP9803 với raspberry pi và lập trình của nó bằng ngôn ngữ Java 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. MCP9803

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:

MCP9803 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 bảng để giao tiếp cảm biến với nó. Khai thác lợi thế này của bảng này, chúng tôi đang chứng minh ở đây nó là lập trình bằng Java. Có thể tải xuống mã java cho MCP9803 từ cộng đồng Github của chúng tôi, đó là Dcube Store.

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 pi4j trong trường hợp của java 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:

pi4j.com/install.html

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

nhập com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

nhập com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

nhập com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException; public class MCP9803

{

public static void main (String args ) ném Exception

{

// Tạo bus I2C

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

// Lấy thiết bị I2C, MCP9803 địa chỉ I2C là 0x48 (72)

Thiết bị I2CDevice = Bus.getDevice (0x48);

// Chọn thanh ghi cấu hình

// Chế độ chuyển đổi liên tục, Power-up, chế độ so sánh, độ phân giải 12 bit

device.write (0x01, (byte) 0x60);

Thread.sleep (500);

// Đọc 2 byte dữ liệu từ địa chỉ 0x00 (0)

// tạm thời msb, tạm thời lsb

byte data = byte mới [2];

device.read (0x00, dữ liệu, 0, 2);

// Chuyển đổi dữ liệu thành 12 bit

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

if (temp> 2047)

{

nhiệt độ - = 4096;

}

gấp đôi cTemp = temp * 0,0625;

double fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Xuất dữ liệu ra màn hình

System.out.printf ("Nhiệt độ tính theo độ C là:%.2f C% n", cTemp);

System.out.printf ("Nhiệt độ tính bằng F là:%.2f F% n", fTemp);

}

}

Thư viện hỗ trợ giao tiếp i2c giữa cảm biến và bo mạch là pi4j, các gói khác nhau của nó I2CBus, I2CDevice và I2CFactory giúp thiết lập kết nối.

nhập com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

nhập com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

nhập com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

nhập java.io. IOException;

Các hàm write () và read () được sử dụng để ghi một số lệnh cụ thể vào cảm biến để làm cho nó hoạt động ở một chế độ cụ thể và đọc đầu ra của cảm biến tương ứng.

Đầu ra của cảm biến cũng được hiển thị trong hình trên.

Bước 4: Ứng dụng:

MCP9803 có thể được sử dụng trong một loạt các thiết bị bao gồm máy tính cá nhân và thiết bị ngoại vi, ổ đĩa cứng, các hệ thống giải trí khác nhau, hệ thống văn phòng và hệ thống truyền thông dữ liệu. Cảm biến này có thể được kết hợp trong các hệ thống phức tạp khác nhau.