Urefu, Shinikizo na Joto Kutumia Raspberry Pi Pamoja na MPL3115A2: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:49

Sauti ya kuvutia. Inawezekana kabisa wakati huu wakati sisi sote tunaenda kwenye kizazi cha IoT. Kama kituko cha umeme, tumekuwa tukicheza na Raspberry Pi, na tumeamua kufanya miradi ya kupendeza kutumia maarifa haya. Katika mradi huu, tutakuwa tukipima urefu, shinikizo la hewa, joto kwa kutumia Raspberry Pi. Kwa hivyo hapa huenda nyaraka (zinarekebishwa kila wakati, na kupanuliwa). Tunapendekeza kuanza na kufuata maagizo na kunakili nambari. Unaweza kujaribu baadaye. Basi wacha tuanze.

Hatua ya 1: Vifaa vya Kutumia Tunahitaji

1. Raspberry Pi

Hatua ya kwanza ilikuwa kupata bodi ya Raspberry Pi. Tulinunua yetu na wewe pia unaweza. Tulianza kujifunza kutoka kwa mafunzo, tulielewa dhana za uandishi na unganisho na tukajifunza baadaye. Fikra hii ndogo ni ya kawaida kwa wanaovutia, walimu na katika kuunda mazingira ya ubunifu.

2. I²C Shield kwa Raspberry Pi

INPI2 (I2C adapta) hutoa Raspberry Pi 2/3 bandari ya I²C kwa matumizi na vifaa vingi vya I2C. Inapatikana kwenye Duka la Dcube

3. Altimeter, Shinikizo na Sensorer ya Joto, MPL3115A2

MPL3115A2 ni sensor ya shinikizo la MEMS na kiolesura cha I²C ili kutoa data ya Shinikizo / Urefu na Joto. Sensorer hii hutumia itifaki ya I²C kuwasiliana. Tulinunua sensor hii kutoka Duka la Dcube

4. Kuunganisha Cable

Tulikuwa na kebo ya kuunganisha I2C inapatikana kwenye Duka la Dcube

5. kebo ndogo ya USB

Usambazaji wa umeme wa kebo ndogo ya USB ni chaguo bora ya kuwezesha Raspberry Pi.

6. Uboreshaji wa Ufikiaji wa Mtandao - Kebo ya Ethernet / Adapter ya WiFi

Katika enzi hii, kupata ufikiaji wa kitu chochote kunahitaji muunganisho wa mtandao (karibu kama kuna maisha nje ya mkondo pia). Kwa hivyo tunaenda kuchukua ushauri wa kebo ya LAN au Adapter ya Nano ya USB isiyo na waya (WiFi) ili kujenga unganisho la mtandao ili tuweze kutumia Rasp Pi yetu kwa urahisi na bila shida kabisa.

7. Kebo ya HDMI (Chaguo, Chaguo Lako)

Ni gumu kidogo. Unaweza kuwa na nguvu ya kushikamana na Monitor nyingine ikiwa unataka au ina gharama nafuu kwako mwenyewe kwa kufanya unganisho la Pi bila kichwa na PC / Laptop yako.

Hatua ya 2: Uunganisho wa vifaa ili kuweka pamoja Mzunguko

Fanya mzunguko kulingana na skimu iliyoonyeshwa. Kwa ujumla, unganisho ni rahisi sana. Fuata maagizo na picha, na haupaswi kuwa na shida.

Wakati wa kupanga, tuliangalia vifaa na usimbuaji na vile vile misingi ya umeme. Tulitaka kubuni skimu rahisi ya umeme kwa mradi huu. Katika mchoro, unaweza kugundua sehemu tofauti, vifaa vya umeme na sensorer ya I²C inayofuata itifaki za mawasiliano za I²C. Tunatumahii, hii inaonyesha jinsi umeme wa mradi huu ni rahisi.

Uunganisho wa Raspberry Pi na I2C Shield

Kwanza kabisa chukua Raspberry Pi na uweke I²C Shield juu yake. Bonyeza Shield kwa upole (Tazama picha).

Uunganisho wa Sensor na Raspberry Pi

Chukua sensorer na Unganisha kebo ya I²C nayo. Hakikisha kuwa Pato la I ALC Daima linaunganisha kwenye Ingizo la I²C. Vivyo hivyo kufuatwa na Raspberry Pi na ngao ya I²C imewekwa juu yake. Tuna Shield ya I²C na nyaya za kuunganisha za I²C upande wetu kama faida kubwa sana kwani tumebaki tu na chaguo la kuziba na la kucheza. Hakuna pini zaidi na suala la wiring na kwa hivyo, kuchanganyikiwa kumepita. Je! Ni unafuu gani kama wewe fikiria mwenyewe kwenye wavuti ya waya na kuingia kwenye hiyo. Mchakato rahisi tu ambao tumetaja.

Kumbuka: Waya wa hudhurungi inapaswa kufuata uunganisho wa Ardhi (GND) kati ya pato la kifaa kimoja na uingizaji wa kifaa kingine

Uunganisho wa Mtandao ni muhimu

Una chaguo hapa kweli. Unaweza Unganisha Raspberry Pi na kebo ya LAN au adapta isiyo na waya ya Nano USB kwa Uunganisho wa WiFi. Kwa hivyo, ilifanya lengo kuu ambalo ni kuungana na mtandao.

Nguvu ya Mzunguko

Chomeka kebo ndogo ya USB ndani ya jack ya nguvu ya Raspberry Pi. Washa taa na tuko vizuri kwenda.

Uunganisho kwenye Skrini

Tunaweza kuwa na kebo ya HDMI iliyounganishwa na mfuatiliaji mpya au tunaweza kutengeneza Pi yetu isiyo na kichwa ambayo ni ya ubunifu na ya gharama nafuu kwa kutumia ufikiaji wa mbali kama-SSH / PuTTY. (Najua hatufadhiliwi kama shirika la siri)

Hatua ya 3: Programu ya Raspberry Pi katika Python

Nambari ya chatu ya Raspberry Pi na Sura ya MPL3115A2. Inapatikana katika hazina yetu ya Github.

Kabla ya kuendelea na nambari, hakikisha unasoma maagizo yaliyotolewa kwenye faili ya Readme na Sanidi Raspberry Pi yako kulingana nayo. Itachukua muda mfupi tu kufanya hivyo.

Urefu umehesabiwa kutoka kwa shinikizo kwa kutumia equation hapa chini:

h = 44330.77 {1 - (p / p0) ^ 0.1902632} + OFF_H (Thamani ya Sajili)

Ambapo p0 = shinikizo la usawa wa bahari (101326 Pa) na h iko katika mita. MPL3115A2 hutumia dhamana hii kwani rejista ya kukabiliana imeelezewa kama Pasc 2 kwa kila LSB.

Nambari iko wazi mbele yako na iko katika fomu rahisi zaidi ambayo unaweza kufikiria na haupaswi kuwa na shida.

Unaweza kunakili nambari inayofanya kazi ya Python kwa sensor hii kutoka hapa pia.

# Imesambazwa na leseni ya hiari. # Itumie kwa njia yoyote unayotaka, faida au bure, mradi inalingana na leseni za kazi zake zinazohusiana. # MPL3115A2 # Nambari hii imeundwa kufanya kazi na Moduli ya MPL3115A2_I2CS I2C inapatikana kutoka ControlEverything.com. #

kuagiza smbus

muda wa kuagiza

# Pata basi ya I2C

basi = smbus. SMBus (1)

Anwani ya # MPL3115A2, 0x60 (96)

# Chagua rejista ya kudhibiti, 0x26 (38) # 0xB9 (185) Modi inayotumika, OSR = 128, basi ya mode ya Altimeter.write_byte_data (0x60, 0x26, 0xB9) # MPL3115A2 anwani, 0x60 (96) # Chagua rejista ya usanidi wa data, 0x13 (19 Tukio # 1x07 (07) Tayari ya data imewezeshwa kwa mwinuko, shinikizo, basi ya joto., OSR = 128, basi ya modi ya Altimeter.write_byte_data (0x60, 0x26, 0xB9)

saa. kulala (1)

Anwani ya # MPL3115A2, 0x60 (96)

# Soma data nyuma kutoka 0x00 (00), 6 ka # hadhi, urefu wa MSB1, tHeight MSB, tLight LSB, temp MSB, data ya LSB ya muda = bus.read_i2c_block_data (0x60, 0x00, 6)

# Badilisha data iwe 20-bits

tHeight = ((data [1] * 65536) + (data [2] * 256) + (data [3] & 0xF0)) / 16 temp = ((data [4] * 256) + (data [5] & 0xF0)) / 16 urefu = tUrefu / 16.0 cTemp = temp / 16.0 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

Anwani ya # MPL3115A2, 0x60 (96)

# Chagua rejista ya kudhibiti, 0x26 (38) # 0x39 (57) Njia inayotumika, OSR = 128, basi ya mode ya Barometer. Andika_byte_data (0x60, 0x26, 0x39)

saa. kulala (1)

Anwani ya # MPL3115A2, 0x60 (96)

# Soma data nyuma kutoka 0x00 (00), 4 ka # hadhi, pres MSB1, pres MSB, pres LSB data = bus.read_i2c_block_data (0x60, 0x00, 4)

# Badilisha data iwe 20-bits

pres = ((data [1] * 65536) + (data [2] * 256) + (data [3] & 0xF0)) / 16 shinikizo = (pres / 4.0) / 1000.0

# Pato data kwa screen

chapisha "Shinikizo:%.2f kPa"% ya kuchapisha shinikizo "Urefu:%.2f m"% uchapishaji mwinuko "Joto katika Celsius:%.2f C"% cTempe ya kuchapisha "Joto katika Fahrenheit:%.2f F"% fTemp

Hatua ya 4: Utendaji wa Kanuni (Upimaji)

Sasa, pakua (au git vuta) nambari na uifungue kwenye Raspberry Pi.

Endesha amri za kukusanya na kupakia nambari kwenye terminal na uone matokeo kwenye Monitor. Baada ya sekunde chache, itaonyesha vigezo vyote. Baada ya kuhakikisha kuwa kila kitu kinafanya kazi vizuri, unaweza kuchukua mradi huu kuwa mradi mkubwa.

Hatua ya 5: Maombi na Vipengele

Matumizi ya kawaida ya sensorer ya MPL3115A2 Precision Altimeter I²C iko kwenye matumizi kama Ramani (Ramani Kusaidia, Urambazaji), Dira ya Magnetic, au GPS (Kuhesabu GPS iliyokufa, Uboreshaji wa GPS kwa Huduma za Dharura), Upimaji wa Usahihi wa hali ya juu, Simu za Mkononi / Kompyuta kibao, Upimaji wa Elektroniki Binafsi na Satelaiti (Vifaa vya Kituo cha Hali ya Hewa / Utabiri).

Kwa mfano. mradi wa kutengeneza Altimeter ya Elektroniki Binafsi ambayo hupima urefu, shinikizo la hewa, joto kwa kutumia Raspberry Pi. Altimeter ya Umeme ya Kibinafsi ni mradi wa haraka sana wa kujenga. Itachukua muda mfupi tu ikiwa una sehemu zote na usibadilishe (kwa kweli unaweza!). Altimeter ya shinikizo ni altimeter inayopatikana katika ndege nyingi, na watangazaji wa anga hutumia matoleo yaliyowekwa kwenye mikono kwa madhumuni sawa. Wenye kupanda milima na wapanda milima hutumia altimita zilizowekwa kwa mkono au mkono ulioshikiliwa.

Hatua ya 6: Hitimisho

Natumahi mradi huu unahamasisha majaribio zaidi. Sensorer hii ya I²C ni nzuri sana, ya bei rahisi na inayoweza kupatikana. Kwa kuwa ni mpango unaoweza kubadilika sana, kuna njia za kupendeza unaweza kupanua mradi huu na kuifanya iwe bora zaidi. Kwa mfano, altimeter ni chombo cha hiari katika magari ya barabarani kusaidia katika urambazaji. Magari mengine ya hali ya juu ambayo hayakuwahi kukusudiwa kuacha barabara za lami, tumia teknolojia hii. Kwa urahisi wako, tuna mafunzo ya video ya kupendeza kwenye YouTube ambayo inaweza kusaidia uchunguzi wako. Natumahi mradi huu unahamasisha majaribio zaidi.