Pengukuran Tekanan Menggunakan CPS120 dan Arduino Nano: 4 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:00

CPS120 adalah sensor tekanan mutlak kapasitif berkualiti tinggi dan kos rendah dengan output yang dikompensasi sepenuhnya. Ia menggunakan tenaga yang lebih sedikit dan terdiri daripada Sensor Mikro-Elektro-Mekanikal ultra kecil (MEMS) untuk pengukuran tekanan. ADC berasaskan sigma-delta juga terkandung di dalamnya untuk memenuhi keperluan output yang diberi pampasan.

Dalam tutorial ini antara muka modul sensor CPS120 dengan arduino nano telah digambarkan. Untuk membaca nilai tekanan, kami telah menggunakan foton dengan penyesuai I2c. Penyesuai I2C ini menjadikan sambungan ke modul sensor mudah dan lebih dipercayai.

Langkah 1: Perkakasan Diperlukan:

Bahan yang kami perlukan untuk mencapai tujuan kami merangkumi komponen perkakasan berikut:

1. CPS120

2. Arduino Nano

3. Kabel I2C

4. Perisai I2C untuk Arduino nano

Langkah 2: Penyambungan Perkakasan:

Bahagian penyambungan perkakasan pada dasarnya menerangkan sambungan pendawaian yang diperlukan antara sensor dan arduino nano. Memastikan sambungan yang betul adalah keperluan asas semasa mengerjakan sistem apa pun untuk output yang diinginkan. Jadi, sambungan yang diperlukan adalah seperti berikut:

CPS120 akan berfungsi menggunakan I2C. Berikut adalah contoh rajah pendawaian, yang menunjukkan cara memasang setiap antara muka sensor.

Di luar kotak, papan dikonfigurasikan untuk antara muka I2C, oleh itu kami mengesyorkan menggunakan penyambungan ini jika anda tidak agnostik. Yang anda perlukan hanyalah empat wayar!

Hanya diperlukan empat sambungan pin Vcc, Gnd, SCL dan SDA dan ini disambungkan dengan bantuan kabel I2C.

Sambungan ini ditunjukkan dalam gambar di atas.

Langkah 3: Kod untuk Pengukuran Tekanan:

Mari mulakan dengan kod Arduino sekarang.

Semasa menggunakan modul sensor dengan Arduino, kami menyertakan perpustakaan Wire.h. Perpustakaan "Wire" mengandungi fungsi yang memudahkan komunikasi i2c antara sensor dan papan Arduino.

Keseluruhan kod arduino diberikan di bawah untuk kemudahan pengguna:

#sertakan

// Alamat CPS120 I2C adalah 0x28 (40)

#tentukan Addr 0x28

persediaan tidak sah ()

{

// Memulakan komunikasi I2C

Wire.begin ();

// Inisialisasi Serial Communication, tetapkan baud rate = 9600

Serial.begin (9600);

}

gelung kosong ()

{

data int yang tidak ditandatangani [4];

// Mulakan Penghantaran I2C

Wire.beginTransmission (Addr);

// Meminta 4 bait data

Wire.requestFrom (Addr, 4);

// Baca 4 bait data

// tekanan msb, tekanan lsb, temp msb, temp lsb

jika (Wire.available () == 4)

{

data [0] = Wire.read ();

data [1] = Wire.read ();

data [2] = Wire.read ();

data [3] = Wire.read ();

kelewatan (300);

// Hentikan Penghantaran I2C

Wire.endTransmission ();

// Tukarkan data menjadi 14 bit

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

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

apungan fTemp = cTemp * 1.8 + 32;

// Keluarkan data ke monitor bersiri

Serial.print ("Tekanan adalah:");

Cetakan bersiri (tekanan);

Serial.println ("kPa");

Serial.print ("Suhu dalam Celsius:");

Serial.print (cTemp);

Serial.println ("C");

Serial.print ("Suhu di Fahrenheit:");

Serial.print (fTemp);

Serial.println ("F");

kelewatan (500);

}

}

Di perpustakaan wayar Wire.write () dan Wire.read () digunakan untuk menulis perintah dan membaca output sensor.

Serial.print () dan Serial.println () digunakan untuk memaparkan output sensor pada monitor bersiri dari Arduino IDE.

Output sensor ditunjukkan pada gambar di atas.

Langkah 4: Aplikasi:

CPS120 mempunyai pelbagai aplikasi. Ia boleh digunakan dalam barometer mudah alih dan pegun, altimeter dll. Tekanan adalah parameter penting untuk menentukan keadaan cuaca dan memandangkan sensor ini juga dapat dipasang di stesen cuaca. Ia dapat digabungkan dalam sistem kontol udara dan juga sistem vakum.