Giám sát nhiệt độ bằng MCP9808 và Raspberry Pi: 4 bước

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

MCP9808 là một bộ cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số có độ chính xác cao ± 0,5 ° C I2C mini module. 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 nhiệt độ có độ chính xác cao MCP9808 đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp về yếu tố hình thức và độ thông minh, cung cấp tín hiệu cảm biến được hiệu chỉnh, phân tuyến ở định dạng kỹ thuật số, I2C.

Trong hướng dẫn này, giao diện của mô-đun cảm biến MCP9808 với raspberry pi được minh họa và cách 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. MCP9808

2. Raspberry Pi

3. Cáp I2C

4. Tấm chắn I2C cho mâm xôi 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:

MCP9808 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. Python là một trong những ngôn ngữ lập trình đơn giản nhất với cú pháp đơn giản nhất. Bạn có thể tải mã python cho MCP9808 từ cộng đồng github của chúng tôi là Cộng đồng cửa hàng DCUBE.

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 làm việc từ đây:

nhập khẩu smbus

thời gian nhập khẩu

# Nhận busbus I2C = smbus. SMBus (1)

Địa chỉ # MCP9808, 0x18 (24)

# Chọn thanh ghi cấu hình, 0x01 (1)

# 0x0000 (00) Chế độ chuyển đổi liên tục, mặc định bật nguồn

config = [0x00, 0x00] bus.write_i2c_block_data (0x18, 0x01, config)

Địa chỉ # MCP9808, 0x18 (24)

# Chọn rgister độ phân giải, 0x08 (8)

# 0x03 (03) Độ phân giải = +0.0625 / C

bus.write_byte_data (0x18, 0x08, 0x03)

time.sleep (0,5)

Địa chỉ # MCP9808, 0x18 (24)

# Đọc lại dữ liệu từ 0x05 (5), 2 byte

# Temp MSB, TEMP LSB

data = bus.read_i2c_block_data (0x18, 0x05, 2)

# Chuyển đổi dữ liệu thành 13 bit

ctemp = ((dữ liệu [0] & 0x1F) * 256) + dữ liệu [1]

nếu ctemp> 4095:

ctemp - = 8192

ctemp = ctemp * 0,0625

ftemp = ctemp * 1.8 + 32

# Xuất dữ liệu ra màn hình

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

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

Mã được thực thi bằng lệnh sau:

$> python MCP9808.py gt; python MCP9808.py

gt; python MCP9808.py

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

Bước 4: Ứng dụng:

Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số MCP9808 có một số ứng dụng cấp công nghiệp kết hợp tủ đông và tủ lạnh công nghiệp cùng với các bộ xử lý thực phẩm khác nhau. Cảm biến này có thể được sử dụng cho nhiều máy tính cá nhân, máy chủ cũng như các thiết bị ngoại vi PC khác.