Temperaturmessung mit TMP112 und Raspberry Pi - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

TMP112 Hochgenauer, stromsparender, digitaler Temperatursensor I2C MINI-Modul. Der TMP112 ist ideal für erweiterte Temperaturmessungen. Dieses Gerät bietet eine Genauigkeit von ±0,5 °C, ohne dass eine Kalibrierung oder externe Signalaufbereitung von Komponenten erforderlich ist.

In diesem Tutorial wird die Anbindung des TMP112 Sensormoduls an Raspberry Pi demonstriert und auch seine Programmierung mit Java veranschaulicht. Zum Auslesen der Temperaturwerte haben wir Himbeer-Pi mit einem I2C-Adapter verwendet. Dieser I2C-Adapter macht die Verbindung zum Sensormodul einfach und zuverlässiger.

Schritt 1: Erforderliche Hardware:

Zu den Materialien, die wir zur Erreichung unseres Ziels benötigen, gehören die folgenden Hardwarekomponenten:

1. TMP112

2. Himbeer-Pi

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Himbeer-Pi

Schritt 2: Hardwareanschluss:

Der Abschnitt zum Hardwareanschluss erklärt im Wesentlichen die erforderlichen Kabelverbindungen zwischen dem Sensor und dem Himbeer-Pi. Die Sicherstellung korrekter Verbindungen ist die Grundvoraussetzung bei der Arbeit an jedem System für die gewünschte Ausgabe. Die erforderlichen Verbindungen sind also wie folgt:

Der TMP112 funktioniert über I2C. Hier ist das Beispiel-Verdrahtungsdiagramm, das zeigt, wie jede Schnittstelle des Sensors verdrahtet wird.

Out-of-the-box ist das Board für eine I2C-Schnittstelle konfiguriert, daher empfehlen wir, diesen Anschluss zu verwenden, wenn Sie ansonsten agnostisch sind. Alles was Sie brauchen sind vier Drähte!

Es werden nur vier Anschlüsse benötigt Vcc, Gnd, SCL und SDA Pins und diese werden mit Hilfe von I2C Kabel verbunden.

Diese Verbindungen sind in den obigen Bildern dargestellt.

Schritt 3: Java-Code zur Temperaturmessung:

Der Vorteil der Verwendung von Raspberry Pi ist, dass Sie die Flexibilität der Programmiersprache haben, in der Sie das Board programmieren möchten, um den Sensor damit zu verbinden. Diesen Vorteil dieses Boards nutzend, demonstrieren wir hier seine Programmierung in Java. Der Java-Code für TMP112 kann von unserer GitHub-Community, dem Dcube Store, heruntergeladen werden.

Neben der Benutzerfreundlichkeit erklären wir den Code auch hier:

Als ersten Schritt der Codierung müssen Sie im Fall von Java die pi4j-Bibliothek herunterladen, da diese Bibliothek die im Code verwendeten Funktionen unterstützt. Um die Bibliothek herunterzuladen, können Sie den folgenden Link besuchen:

pi4j.com/install.html

Sie können den funktionierenden Java-Code für diesen Sensor auch von hier kopieren:

com.pi4j.io.i2c. I2CBus importieren;

com.pi4j.io.i2c. I2CDevice importieren;

com.pi4j.io.i2c. I2CFactory importieren;

import java.io. IOException;

öffentliche Klasse TMP112

{

public static void main(String args) löst Ausnahme aus

{

// I2C-Bus erstellen

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

// I2C-Gerät abrufen, TMP112 I2C-Adresse ist 0x48(72)

I2CDevice-Gerät = bus.getDevice(0x48);

byte config = neues Byte[2];

// Kontinuierlicher Konvertierungsmodus, 12-Bit-Auflösung, Fehlerwarteschlange ist 1

config[0] = (Byte)0x60;

// Polarität niedrig, Thermostat im Komparatormodus, deaktiviert den Shutdown-Modus

config[1] = (Byte)0xA0;

// Konfiguration in Register 0x01(1) schreiben

device.write (0x01, config, 0, 2);

Thread.sleep(500);

// 2 Byte Daten von Adresse 0x00(0) lesen, msb zuerst

Byte Daten = neues Byte[2];

device.read (0x00, Daten, 0, 2);

// Daten konvertieren

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

wenn (temp > 2047)

{

Temperatur -= 4096;

}

doppeltes cTemp = temp * 0,0625;

doppeltes fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Ausgabe auf Bildschirm

System.out.printf("Temperatur in Celsius ist: %.2f C %n", cTemp);

System.out.printf("Temperatur in Fahrenheit ist: %.2f F %n", fTemp);

}

}

Die Bibliothek, die die i2c-Kommunikation zwischen Sensor und Board ermöglicht, ist pi4j, seine verschiedenen Pakete I2CBus, I2CDevice und I2CFactory helfen beim Verbindungsaufbau.

com.pi4j.io.i2c. I2CBus importieren; com.pi4j.io.i2c. I2CDevice importieren; com.pi4j.io.i2c. I2CFactory importieren; import java.io. IOException;

Die Funktionen write() und read() werden verwendet, um bestimmte Befehle an den Sensor zu schreiben, damit er in einem bestimmten Modus funktioniert und die Sensorausgabe entsprechend gelesen wird.

Die Ausgabe des Sensors wird auch im Bild oben gezeigt.

Schritt 4: Anwendungen:

Zu den verschiedenen Anwendungen, die den digitalen Temperatursensor TMP112 mit geringem Stromverbrauch und hoher Genauigkeit verwenden, gehören die Überwachung der Stromversorgungstemperatur, der thermische Schutz der Computerperipherie, das Batteriemanagement sowie Büromaschinen.