Raspberry Pi көмегімен MPL3115A2 көмегімен биіктікті, қысымды және температураны өлшеңіз: 6 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Сізде не бар екенін біліңіз және неге сізде екенін біліңіз

Бұл қызықты. Біз Интернет -автоматтандыру дәуірінде өмір сүріп жатырмыз, өйткені ол көптеген жаңа қосымшаларға енеді. Компьютер мен электрониканың энтузиастары ретінде біз Raspberry Pi -мен көп нәрсені үйрендік және өз мүдделерімізді біріктіруді шештік. Егер сіз I²C қосылымдары мен бағдарламалық жасақтаманы орнатуды жаңадан білсеңіз, бұл жоба шамамен бір сағатты алады және бұл MPL3115A2 мүмкіндіктерін Java -де Raspberry Pi көмегімен кеңейтудің тамаша тәсілі.

1 -қадам: Бізге қажет жабдықтар

1. Raspberry Pi

Бірінші қадам Raspberry Pi тақтасын алу болды. Бұл кішкентай генийді әуесқойлар, мұғалімдер және инновациялық орта құруда қолданады.

2. Raspberry Pi үшін I2C қалқаны

INPI2 (I2C адаптері) Raspberry Pi 2/3 пен I²C портын бірнеше I2C құрылғыларымен пайдалануға мүмкіндік береді. Ол Dcube дүкенінде қол жетімді.

3. Альтиметр, қысым мен температура сенсоры, MPL3115A2

MPL3115A2 - қысым, биіктік және температура деректерін беретін I²C интерфейсі бар MEMS қысым датчигі. Бұл сенсор байланыс үшін I²2 хаттамасын қолданады. Біз бұл сенсорды Dcube дүкенінен сатып алдық.

4. Қосылатын кабель

Біз Dcube Store дүкенінде қол жетімді I²C қосқыш кабелін қолдандық.

5. Микро USB кабелі

Raspberry Pi микро USB жеткізілімімен жұмыс істейді.

6. Интернетке қосылуды жақсарту - Ethernet кабелі/WiFi модулі

Алдымен сіз Raspberry Pi -ді Интернетке қосқыңыз келеді. Сіз Ethernet кабелінің көмегімен немесе сымсыз USB Nano WiFi адаптерімен қосыла аласыз.

7. HDMI кабелі (міндетті емес, сіздің таңдауыңыз)

Raspberry Pi мониторын HDMI кабелі арқылы қосуға болады. Сонымен қатар, сіз Raspberry Pi -ге SSH/PuTTY көмегімен қашықтан қол жеткізе аласыз.

2 -қадам: Схеманы біріктіру үшін аппараттық қосылымдар

Схеманы көрсетілген схемаға сәйкес жасаңыз. Жалпы, қосылулар өте қарапайым. Жоғарыдағы нұсқаулар мен суреттерді орындаңыз, сонда сізде проблемалар болмауы керек. Жоспарлау кезінде біз аппараттық және кодтауды, сонымен қатар электрониканың негізін қарастырдық. Біз бұл жобаның электроникасының қарапайым схемасын жасағымыз келді. Диаграммада I²C байланыс хаттамаларына сәйкес әр түрлі бөліктерді, қуат компоненттерін және I²C сенсорын байқауға болады. Бұл жоба электроникасының қаншалықты қарапайым екенін көрсетеді деп үміттенемін.

Raspberry Pi мен I2C Shield қосылымы

Ол үшін Raspberry Pi және оған I²C қалқанын қойыңыз. Қалқанды ақырын басыңыз (суретті қараңыз).

Сенсор мен Raspberry Pi қосылуы

Сенсорды алыңыз және онымен I²C кабелін қосыңыз. I²C шығысы әрқашан I²C кірісіне қосылатынына көз жеткізіңіз. Бізде I²C қалқаны орнатылған Raspberry Pi де солай болады, бізде I²C қалқаны мен I²C қосқыш кабельдері бар, бізде үлкен артықшылық бар, өйткені бізде тек штепсель мен ойнату опциясы қалды. Енді түйреуіштер мен сымдар мәселесі болмайды, сондықтан шатасулар жойылады. Өзіңізді сым торында елестетіп, оған ену қандай жеңілдік. Бұл қарапайым!

Ескертпе: қоңыр сым әрқашан бір құрылғының шығысы мен басқа құрылғының кірісі арасындағы Ground (GND) байланысын ұстануы керек

Интернетке қосылу маңызды

Біздің жобаны табысты ету үшін бізге Raspberry Pi үшін интернетке кіру қажет. Мұнда Ethernet (LAN) кабелін қосу сияқты опциялар бар. Сонымен қатар, WiFi адаптерін қолданудың балама, бірақ әсерлі әдісі.

Электр тізбегінің қуаты

Micro USB кабелін Raspberry Pi қуат ұясына қосыңыз. Оны қосыңыз және voila, біз баруға дайынбыз!

Экранға қосылу

Бізде HDMI кабелі мониторға қосылуы мүмкін немесе біз бассыз Pi жасау үшін аздап жаңашыл бола аламыз (-SSH/PuTTY көмегімен), бұл біз қандай да бір түрде әуесқой болғандықтан қосымша шығындарды азайтуға көмектеседі.

Егер әдет ақшаға айнала бастаса, бұл хобби деп аталады

3 -қадам: Java -де Raspberry Pi бағдарламалау

Raspberry Pi және MPL3115A2 сенсорының Java коды. Ол біздің Github репозиторийінде қол жетімді.

Кодқа өтпес бұрын, Readme файлында берілген нұсқауларды оқып шығыңыз және оған сәйкес Raspberry Pi орнатыңыз. Биіктік төмендегі теңдеудің көмегімен қысыммен есептеледі:

h = 44330.77 {1 - (p / p0) ^ 0.1902632} + OFF_H (Тіркеу мәні)

мұнда p0 = теңіз деңгейінің қысымы (101326 Па) мен сағ метрде. MPL3115A2 бұл мәнді пайдаланады, себебі офсеттік регистр LSB үшін 2 Паскаль ретінде анықталады. Код сіздің алдыңызда және сіз ойлағандай қарапайым түрде және сізде ешқандай проблемалар болмауы керек.

Сіз осы сенсордың жұмыс істейтін Java кодын осы жерден көшіре аласыз.

// Ерікті лицензиямен таратылады.// Егер сіз онымен байланысты жұмыстардың лицензиясына сәйкес келсе, оны өзіңіз қалаған түрде пайдаланыңыз немесе тегін пайдаланыңыз. // MPL3115A2 // Бұл код ControlEverything.com сайтынан қол жетімді MPL3115A2_I2CS I2C шағын модулімен жұмыс істеуге арналған. //

com.pi4j.io.i2c. I2CBus импорттау;

com.pi4j.io.i2c. I2CDevice импорттау; com.pi4j.io.i2c. I2CFactory импорттау; java.io. IOException импорттау;

MPL3115A2 қоғамдық класы

{public static void main (String args ) Ерекшелікті шығарады {// I2C шинасын жасаңыз I2CBus Bus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1); // I2C құрылғысын алу, MPL3115A2 I2C мекенжайы - 0x60 (96) I2CDevice device = Bus.getDevice (0x60); // Басқару регистрін таңдау // Белсенді режим, OSR = 128, altimeter mode device.write (0x26, (байт) 0xB9); // Деректерді конфигурациялау регистрін таңдау // Биіктікке, қысымға, температураға арналған дайын дерек қосылатын оқиға.write (0x13, (байт) 0x07); // Басқару регистрін таңдау // Белсенді режим, OSR = 128, altimeter mode device.write (0x26, (байт) 0xB9); Thread.sleep (1000);

// 0x00 (00) адресінен 6 байт деректерді оқу

// күй, tHeight msb1, tHeight msb, tHeight lsb, temp msb, temp lsb байт деректер = жаңа байт [6]; device.read (0x00, деректер, 0, 6);

// Деректерді 20 битке түрлендіру

int tHeight = ((((деректер [1] & 0xFF) * 65536) + ((деректер [2] & 0xFF) * 256) + (деректер [3] & 0xF0)) / 16); int temp = ((деректер [4] * 256) + (деректер [5] & 0xF0)) / 16; қос биіктік = tHeight / 16.0; қос cTemp = (temp / 16.0); қос fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Басқару регистрін таңдаңыз

// Белсенді режим, OSR = 128, barometer mode device.write (0x26, (байт) 0x39); Thread.sleep (1000); // 0x00 (00) адресінен 4 байт деректерді оқу // күй, pres msb1, pres msb, pres lsb device.read (0x00, деректер, 0, 4);

// Деректерді 20 битке түрлендіру

int pres = (((деректер [1] & 0xFF) * 65536) + ((деректер [2] & 0xFF) * 256) + (деректер [3] & 0xF0)) / 16; қос қысым = (прес / 4,0) / 1000,0; // System.out.printf экранына деректерді шығару («Қысым: %.2f кПа %n», қысым); System.out.printf («Биіктік: %.2f м %n», биіктік); System.out.printf («Цельсий бойынша температура: %.2f C %n», cTemp); System.out.printf («Фаренгейт температурасы: %.2f F %n», fTemp); }}

4 -қадам: кодтың практикалық болуы (жұмыс)

Енді кодты жүктеңіз (немесе git pull) және оны Raspberry Pi -де ашыңыз. Терминалда кодты құрастыру және жүктеу пәрмендерін іске қосыңыз және монитордағы шығуды қараңыз. Бірнеше секундтан кейін ол барлық параметрлерді көрсетеді. Барлығы біркелкі жұмыс істейтініне көз жеткізгеннен кейін, сіз бұл жобаны үлкен жобаға айналдыра аласыз.

5 -қадам: Қолданбалар мен мүмкіндіктер

MPL3115A2 Precision Altimeter сенсорының кеңінен қолданылуы Map (Map Assist, Navigation), Magnetic Compass, or GPS (GPS Dead Reckoning, GPS Enhancement for Emergency Services), жоғары дәлдіктегі альтиметрия, смартфондар/планшеттер, жеке электроника альтиметриясы және Жер серіктері (метеостанция жабдықтары/болжау).

Мысалы Бұл сенсор мен Rasp Pi көмегімен сіз биіктікті, ауа қысымы мен температураны өлшей алатын парашютпен секіруге арналған ең маңызды аппаратураның Digital Visual Altimeter құрастыра аласыз. Сіз желдеткіш дәке мен басқа датчиктерді қоса аласыз, сондықтан оны қызықты етіп жасаңыз.

6 -қадам: Қорытынды

Бағдарлама таңғажайып түрде реттелетіндіктен, бұл жобаны кеңейтудің және одан да жақсартудың көптеген қызықты әдістері бар. Мысалы, альтиметр/интерферометр бір мезгілде өлшеуді алатын, тіректерге орнатылған бірнеше биіктікті қосады, осылайша кең ауқымды үздіксіз, бір немесе көп биіктігі бар қамтуды қамтамасыз етеді. Бізде YouTube -те бұл жобаны жақсы түсінуге көмектесетін қызықты бейне оқу құралы бар.