Temperaturmessung mit MCP9803 und Raspberry Pi - Gunook

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

MCP9803 ist ein hochgenauer 2-Draht-Temperatursensor. Sie sind mit benutzerprogrammierbaren Registern ausgestattet, die Temperaturerfassungsanwendungen erleichtern. Dieser Sensor ist für hochentwickelte Mehrzonen-Temperaturüberwachungssysteme geeignet.

In diesem Tutorial wird die Anbindung des MCP9803 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. MCP9803

2. Himbeer-Pi

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Himbeer-Pi

5. Ethernet-Kabel

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 MCP9803 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: Code für die 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. Wir machen uns diesen Vorteil dieses Boards zunutze und demonstrieren hier, dass es in Java programmiert wird. Der Java-Code für MCP9803 kann von unserer Github-Community 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 MCP9803

{

public static void main(String args) löst Ausnahme aus

{

// I2C-Bus erstellen

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

// I2C-Gerät abrufen, MCP9803 I2C-Adresse ist 0x48(72)

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

// Konfigurationsregister auswählen

// Kontinuierlicher Konvertierungsmodus, Einschalten, Komparatormodus, 12-Bit-Auflösung

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

Thread.sleep(500);

// 2 Byte Daten von Adresse 0x00(0) lesen

// temp msb, temp lsb

Byte Daten = neues Byte[2];

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

// Konvertieren Sie die Daten in 12-Bit

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

wenn (temp > 2047)

{

Temperatur -= 4096;

}

doppeltes cTemp = temp * 0,0625;

doppeltes fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Daten auf Bildschirm ausgeben

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:

MCP9803 kann in einem weiten Bereich von Geräten eingesetzt werden, die Personalcomputer und Peripheriegeräte, Festplattenlaufwerke, verschiedene Unterhaltungssysteme, Bürosysteme und Datenkommunikationssysteme umfassen. Dieser Sensor kann in verschiedene anspruchsvolle Systeme integriert werden.