Medição de pressão usando CPS120 e Raspberry Pi: 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

O CPS120 é um sensor capacitivo de pressão absoluta de alta qualidade e baixo custo com saída totalmente compensada. Ele consome muito menos energia e é composto por um sensor microeletromecânico (MEMS) ultrapequeno para medição de pressão. Um ADC baseado em sigma-delta também está incorporado a ele para cumprir o requisito de saída compensada.

Neste tutorial a interface do módulo sensor CPS120 com o raspberry pi é demonstrada e sua programação em linguagem Java também foi ilustrada. Para ler os valores de pressão, usamos raspberry pi com um adaptador I2c. Este adaptador I2C torna a conexão ao módulo do sensor mais fácil e confiável.

Etapa 1: Hardware necessário:

Os materiais de que precisamos para cumprir nosso objetivo incluem os seguintes componentes de hardware:

1. CPS120

2. Raspberry Pi

3. Cabo I2C

4. Escudo I2C para Raspberry Pi

5. Cabo Ethernet

Etapa 2: Conexão de Hardware:

A seção de conexão de hardware explica basicamente as conexões de fiação necessárias entre o sensor e o raspberry pi. Garantir as conexões corretas é a necessidade básica ao trabalhar em qualquer sistema para a saída desejada. Portanto, as conexões necessárias são as seguintes:

O CPS120 funcionará em I2C. Aqui está o diagrama de fiação de exemplo, demonstrando como conectar cada interface do sensor.

Fora da caixa, a placa é configurada para uma interface I2C, como tal, recomendamos usar esta conexão se você for agnóstico. Você só precisa de quatro fios!

São necessárias apenas quatro conexões dos pinos Vcc, Gnd, SCL e SDA e estes são conectados com a ajuda do cabo I2C.

Essas conexões são demonstradas nas fotos acima.

Etapa 3: Código para medição de pressão:

A vantagem de usar raspberry pi é que proporciona a flexibilidade da linguagem de programação em que se deseja programar a placa para fazer a interface do sensor com ela. Aproveitando essa vantagem desta placa, estamos demonstrando aqui sua programação em Java. O código java para CPS120 pode ser baixado de nossa comunidade GitHub que é Dcube Store.

Além da facilidade dos usuários, também explicamos o código aqui: Como primeira etapa da codificação, é necessário baixar a biblioteca pi4j no caso do java porque esta biblioteca suporta as funções usadas no código. Portanto, para baixar a biblioteca você pode visitar o seguinte link:

pi4j.com/install.html

Você também pode copiar o código Java de trabalho para este sensor aqui:

import com.pi4j.io.i2c. I2CBus;

import com.pi4j.io.i2c. I2CDevice;

import com.pi4j.io.i2c. I2CFactory;

import java.io. IOException;

classe pública CPS120

{

public static void main (String args ) lança exceção

{

// Criar I2CBus

Barramento I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1);

// Obter dispositivo I2C, o endereço CPS120 I2C é 0x28 (40)

Dispositivo I2CDevice = bus.getDevice (0x28);

// Enviar comando de início

device.write (0x28, (byte) 0x80);

Thread.sleep (800);

// Leia 2 bytes de dados, msb primeiro

byte dados = novo byte [2];

device.read (data, 0, 2);

// Converter dados em kPa

pressão dupla = (((dados [0] e 0x3F) * 256 + dados [1]) * (90 / 16384,00)) + 30;

// Dados de saída para a tela

System.out.printf ("A pressão é:%.2f kPa% n", pressão);

}

}

A biblioteca que facilita a comunicação i2c entre o sensor e a placa é a pi4j, seus vários pacotes I2CBus, I2CDevice e I2CFactory ajudam a estabelecer a conexão.

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

As funções write () e read () são usadas para escrever alguns comandos específicos para o sensor para fazê-lo funcionar em um modo específico e ler a saída do sensor, respectivamente.

A saída do sensor também é mostrada na imagem acima.

Etapa 4: Aplicativos:

O CPS120 tem uma variedade de aplicações. Pode ser empregado em barômetros portáteis e estacionários, altímetros etc. A pressão é um parâmetro importante para determinar as condições climáticas e considerando que este sensor também pode ser instalado em estações meteorológicas. Pode ser incorporado tanto em sistemas de controle de ar como em sistemas de vácuo.