Đo áp suất sử dụng CPS120 và Arduino Nano: 4 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

CPS120 là cảm biến áp suất tuyệt đối điện dung chất lượng cao và chi phí thấp với đầu ra được bù hoàn toàn. Nó tiêu thụ rất ít điện năng và bao gồm một cảm biến cơ điện tử siêu nhỏ (MEMS) để đo áp suất. ADC dựa trên sigma-delta cũng được bao gồm trong nó để đáp ứng yêu cầu của đầu ra được bù.

Trong hướng dẫn này, giao diện của mô-đun cảm biến CPS120 với arduino nano đã được minh họa. Để đọc các giá trị áp suất, chúng tôi đã sử dụng photon với bộ chuyển đổi I2c. Bộ chuyển đổi 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. CPS120

2. Arduino Nano

3. Cáp I2C

4. I2C Shield cho Arduino nano

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 arduino nano. 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:

CPS120 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 áp suất:

Hãy bắt đầu với mã Arduino ngay bây giờ.

Trong khi sử dụng mô-đun cảm biến với Arduino, chúng tôi bao gồm thư viện Wire.h. Thư viện "Wire" chứa các chức năng hỗ trợ giao tiếp i2c giữa cảm biến và bảng Arduino.

Toàn bộ mã arduino được cung cấp bên dưới để thuận tiện cho người dùng:

#bao gồm

// Địa chỉ CPS120 I2C là 0x28 (40)

#define Addr 0x28

void setup ()

{

// Khởi tạo giao tiếp I2C

Wire.begin ();

// Giao tiếp nối tiếp khởi tạo, đặt tốc độ truyền = 9600

Serial.begin (9600);

}

void loop ()

{

dữ liệu int không dấu [4];

// Bắt đầu truyền I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Yêu cầu 4 byte dữ liệu

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Đọc 4 byte dữ liệu

// áp suất msb, áp suất lsb, nhiệt độ msb, nhiệt độ lsb

if (Wire.available () == 4)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

chậm trễ (300);

// Dừng truyền I2C

Wire.endTransmission ();

// Chuyển dữ liệu thành 14 bit

áp suất phao = ((((dữ liệu [0] & 0x3F) * 265 + dữ liệu [1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0;

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

float fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Xuất dữ liệu ra màn hình nối tiếp

Serial.print ("Áp suất là:");

Serial.print (áp suất);

Serial.println ("kPa");

Serial.print ("Nhiệt độ tính bằng độ C:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Nhiệt độ tính bằng Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

chậm trễ (500);

}

}

Trong thư viện dây Wire.write () và Wire.read () được sử dụng để viết các lệnh và đọc đầu ra của cảm biến.

Serial.print () và Serial.println () được sử dụng để hiển thị đầu ra của cảm biến trên màn hình nối tiếp của Arduino IDE.

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

Bước 4: Ứng dụng:

CPS120 có nhiều ứng dụng khác nhau. Nó có thể được sử dụng trong các khí áp kế di động và tĩnh, máy đo độ cao, v.v. Áp suất là một thông số quan trọng để xác định điều kiện thời tiết và xem xét rằng cảm biến này cũng có thể được lắp đặt tại các trạm thời tiết. Nó có thể được kết hợp trong hệ thống contol không khí cũng như hệ thống chân không.