Druckmessung mit CPS120 und Arduino Nano - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

CPS120 ist ein hochwertiger und kostengünstiger kapazitiver Absolutdrucksensor mit vollständig kompensiertem Ausgang. Es verbraucht sehr wenig Strom und besteht aus einem ultrakleinen mikroelektromechanischen Sensor (MEMS) zur Druckmessung. Ein ADC auf Sigma-Delta-Basis ist ebenfalls darin verkörpert, um die Anforderung einer kompensierten Ausgabe zu erfüllen.

In diesem Tutorial wurde die Anbindung des CPS120-Sensormoduls an arduino nano veranschaulicht. Zum Auslesen der Druckwerte haben wir Photon 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. CPS120

2. Arduino Nano

3. I2C-Kabel

4. I2C-Schild für Arduino nano

Schritt 2: Hardwareanschluss:

Der Abschnitt zum Hardwareanschluss erläutert im Wesentlichen die erforderlichen Kabelverbindungen zwischen dem Sensor und dem arduino nano. 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 CPS120 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 Druckmessung:

Beginnen wir jetzt mit dem Arduino-Code.

Bei der Verwendung des Sensormoduls mit dem Arduino binden wir die Wire.h-Bibliothek ein. Die Bibliothek "Wire" enthält die Funktionen, die die i2c-Kommunikation zwischen Sensor und Arduino-Board ermöglichen.

Der gesamte Arduino-Code ist unten für den Benutzer angegeben:

#enthalten

// CPS120 I2C-Adresse ist 0x28(40)

#define Addr 0x28

Void-Setup ()

{

// I2C-Kommunikation initialisieren

Wire.begin();

// Serielle Kommunikation initialisieren, Baudrate = 9600. einstellen

Serial.begin (9600);

}

Leere Schleife ()

{

unsignierte int-Daten[4];

// I2C-Übertragung starten

Wire.beginTransmission(Addr);

// 4 Byte Daten anfordern

Wire.requestFrom(Addr, 4);

// 4 Byte Daten lesen

// Druck msb, Druck lsb, temp msb, temp lsb

if(Draht.verfügbar() == 4)

{

data[0] = Wire.read();

data[1] = Wire.read();

data[2] = Wire.read();

Daten[3] = Wire.read();

Verzögerung (300);

// I2C-Übertragung stoppen

Wire.endTransmission();

// Konvertieren Sie die Daten in 14 Bit

Schwimmerdruck = ((((data[0] & 0x3F) * 265 + data[1]) / 16384.0) * 90.0) + 30.0;

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

Schwimmer fTemp = cTemp * 1,8 + 32;

// Daten an seriellen Monitor ausgeben

Serial.print ("Druck ist:");

Serial.print (Druck);

Serial.println("kPa");

Serial.print ("Temperatur in Celsius: ");

Serial.print (cTemp);

Serial.println("C");

Serial.print ("Temperatur in Fahrenheit: ");

Serial.print (fTemp);

Serial.println("F");

Verzögerung (500);

}

}

In der Drahtbibliothek werden Wire.write() und Wire.read() verwendet, um die Befehle zu schreiben und den Sensorausgang zu lesen.

Serial.print () und Serial.println () wird verwendet, um die Ausgabe des Sensors auf dem seriellen Monitor der Arduino IDE anzuzeigen.

Die Ausgabe des Sensors ist im Bild oben dargestellt.

Schritt 4: Anwendungen:

CPS120 hat eine Vielzahl von Anwendungen. Er kann in tragbaren und stationären Barometern, Höhenmessern usw. eingesetzt werden. Der Druck ist ein wichtiger Parameter zur Bestimmung der Wetterbedingungen und da dieser Sensor auch an Wetterstationen installiert werden kann. Es kann sowohl in Luftkontrollsysteme als auch in Vakuumsysteme integriert werden.