استفاده از سنسورهای آنالوگ با ESP8266: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC ، A/D ، A-D ، یا A-to-D) سیستمی است که سیگنال آنالوگ را به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند. مبدل های A/D سیگنال های الکتریکی آنالوگ را برای اهداف پردازش داده ها ترجمه می کنند. با محصولات متناسب با عملکرد ، قدرت ، هزینه و اندازه. این مبدل های داده عملکرد تبدیل دقیق و قوی را در طیف وسیعی از کاربردها مانند ارتباطات ، انرژی ، مراقبت های بهداشتی ، ابزار دقیق و اندازه گیری ، کنترل موتور و قدرت ، اتوماسیون صنعتی و هوافضا/دفاع تسهیل می کند. انواع دستگاه های مبدل A/D برای کمک به مهندس در هر مرحله از پروژه ، از انتخاب محصول گرفته تا طراحی مدار ارائه شده است.

امروز ، ما از مبدل آنالوگ به دیجیتال با ESP8266 استفاده می کنیم. بیا شروع کنیم.. !!

مرحله 1: تجهیزات مورد نیاز

1. مبدل MCP3425 ADC

MCP3425 یک مبدل آنالوگ به دیجیتال 1 کاناله با وضوح 16 بیت است که به طور ایده آل برای نظارت بر سنسورهای با سرعت پایین با وضوح بالا مناسب است. MCP3425 قادر به خواندن ولتاژهای آنالوگ با سرعت 15 نمونه در ثانیه با وضوح 16 بیت یا 240 نمونه در ثانیه با وضوح 12 بیت است.

2. Adafruit Huzzah ESP8266

ESP8266 یک پلت فرم باور نکردنی برای توسعه برنامه های اینترنت اشیا است. پردازنده ESP8266 از Espressif یک میکروکنترلر 80 مگاهرتز با یک WiFi کامل جلو و پشته TCP/IP با پشتیبانی از DNS نیز می باشد. ESP8266 یک پلت فرم بالغ برای نظارت و کنترل برنامه ها با استفاده از زبان Arduino Wire Language و Arduino IDE فراهم می کند.

3. برنامه نویس USB ESP8266

این آداپتور میزبان ESP8266 به طور خاص توسط Contol Everything برای نسخه Adafruit Huzzah از ESP8266 ایجاد شده است و به اتصالات ارتباطی I²C اجازه می دهد.

4. I²C اتصال کابل

Contol Everything همچنین کابل اتصال I²C را طراحی کرده است که در پیوند بالا موجود است.

5. مینی کابل USB

منبع تغذیه مینی کابل USB یک انتخاب ایده آل برای تغذیه Adafruit Huzzah ESP8266 است.

مرحله 2: اتصالات سخت افزاری

به طور کلی ، ایجاد ارتباطات ساده ترین بخش این پروژه است. دستورالعمل ها و تصاویر را دنبال کنید ، و مشکلی نخواهید داشت.

اول از همه ، Adafruit Huzzah ESP8266 را بردارید و آن را روی USB Programmer (با درگاه I²C Inward Facing) قرار دهید. ESP8266 را به آرامی در USB Programmer فشار دهید و کار ما با این مرحله تمام شده است (تصویر شماره 1 را ببینید).

یک کابل I²C بردارید و آن را به پورت ورودی سنسور وصل کنید. برای عملکرد صحیح این کابل ، لطفاً به خاطر داشته باشید که خروجی I²C همیشه به ورودی I²C متصل می شود. اکنون ، انتهای دیگر کابل I²C مشابه را به USB Programmer وصل کنید و Adafruit Huzzah ESP8266 روی آن نصب شده باشد (به تصویر شماره 2 مراجعه کنید).

توجه: سیم قهوه ای همیشه باید اتصال Ground (GND) بین خروجی یک دستگاه و ورودی دستگاه دیگر را دنبال کند.

کابل Mini USB را به پریز برق Adafruit Huzzah ESP8266 وصل کنید. اتصال نهایی مانند تصویر شماره 3 است.

مرحله 3: کد

کد ESP برای Adafruit Huzzah ESP8266 و MCP3425 ADC Convertor در مخزن GitHub ما موجود است.

قبل از رفتن به کد ، مطمئن شوید که دستورالعمل های ارائه شده در فایل Readme را مطالعه کرده اید و Adafruit Huzzah ESP8266 خود را بر این اساس تنظیم کرده اید. راه اندازی ESP تنها 5 دقیقه طول می کشد.

برای راحتی بیشتر ، می توانید کد ESP کارکرد این سنسور را از اینجا کپی کنید:

// با مجوز اراده آزاد توزیع می شود. // از آن به هر نحوی که می خواهید ، سود یا رایگان استفاده کنید ، مشروط بر اینکه در مجوزهای آثار مرتبط با آن متناسب باشد. // MCP3425 // این کد برای کار با MCP3425_I2CADC I2C Mini Module موجود از ControlEverything.com طراحی شده است. //

#عبارتند از

#شامل #شامل #شامل شود

// آدرس MCP3425 I2C 0x68 (104) است

#تعریف Addr 0x68

const char* ssid = "شبکه ssid شما"؛

const char* رمز عبور = "گذرواژه شما"؛ فشار شناور ، cTemp ، fTemp ؛

سرور ESP8266WebServer (80) ؛

void handleroot ()

{اطلاعات int unsigned [2]؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛ // ارسال فرمان پیکربندی // حالت تبدیل مداوم ، وضوح 12 بیتی Wire.write (0x10) ؛ // توقف I2C Transmission Wire.endTransmission ()؛ تأخیر (300) ؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛ // انتخاب ثبت نام Wire.write (0x00)؛ // توقف I2C Transmission Wire.endTransmission ()؛

// درخواست 2 بایت داده

سیم. درخواست از (Addr، 2)؛

// خواندن 2 بایت داده

// raw_adc msb، raw_adc lsb if (Wire.available () == 2) {data [0] = Wire.read ()؛ داده [1] = Wire.read ()؛ }

// تبدیل داده ها به 12 بیت

int raw_adc = (داده [0] & 0x0F) * 256 + داده [1] ؛ if (raw_adc> 2047) {raw_adc -= 4096 ؛ }

// خروجی داده ها به مانیتور سریال

Serial.print ("ارزش دیجیتال ورودی آنالوگ:") ؛ Serial.println (raw_adc) ؛ تأخیر (500) ؛

// خروجی داده ها به سرور وب

server.sendContent ("<meta http-equ = 'refresh' content = '3" ""

همه چیز را کنترل کنید

www.controleverything.com

مینی ماژول سنسور MCP3425 I2C

")؛ server.sendContent ("

ارزش دیجیتال ورودی آنالوگ: " + رشته (raw_adc))}}

void setup ()

{// راه اندازی ارتباط I2C به عنوان MASTER Wire.begin (2 ، 14) ؛ // راه اندازی ارتباط سریال ، تنظیم نرخ baud = 115200 Serial.begin (115200)؛

// اتصال به شبکه WiFi

WiFi.begin (ssid ، رمز عبور) ؛

// منتظر اتصال باشید

while (WiFi.status ()! = WL_CONNECTED) {تأخیر (500)؛ Serial.print (".") ؛ } Serial.println ("")؛ Serial.print ("متصل به") ؛ Serial.println (ssid)؛

// آدرس IP ESP8266 را دریافت کنید

Serial.print ("آدرس IP:") ؛ Serial.println (WiFi.localIP ()) ؛

// سرور را راه اندازی کنید

server.on ("/" ، handleroot) ؛ server.begin ()؛ Serial.println ("سرور HTTP راه اندازی شد") ؛ }

حلقه خالی ()

{server.handleClient ()؛ }

مرحله 4: کار کردن

بارگیری (gitpull) یا کپی کردن کد و باز کردن آن در Arduino IDE.

کد را کامپایل و بارگذاری کنید و خروجی را در Serial Monitor خود ببینید.

توجه: قبل از بارگذاری ، مطمئن شوید که شبکه SSID و رمز عبور خود را در کد وارد کرده اید.

آدرس IP ESP8266 را از Serial Monitor کپی کرده و در مرورگر وب خود جایگذاری کنید. یک صفحه وب با خروجی دیجیتال خواندن ورودی آنالوگ مشاهده خواهید کرد. خروجی سنسور روی Serial Monitor و Web Server در تصویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 5: برنامه ها و ویژگی ها

دستگاه MCP3425 را می توان برای کاربردهای مختلف تبدیل داده های آنالوگ به دیجیتال با دقت بالا استفاده کرد که در آن سادگی طراحی ، قدرت کم و ردپای کوچک ملاحظات عمده ای هستند. عمده برنامه های کاربردی شامل ابزارهای قابل حمل ، ترازو و وزن سنج ، اندازه گیری دما با RTD ، ترمیستور و ترموکوپل ، سنجش پل برای فشار ، کرنش و نیرو است.

مبدل های ADC عملکرد تبدیل دقیق و قابل اطمینان را در طیف وسیعی از کاربردها مانند ارتباطات ، انرژی ، مراقبت های بهداشتی ، ابزار دقیق و اندازه گیری ، کنترل موتور و قدرت ، اتوماسیون صنعتی و هوافضا/دفاع فعال می کند.

با کمک ESP8266 ، می توانیم ظرفیت آن را به طول بیشتری افزایش دهیم. ما می توانیم لوازم خانگی خود را کنترل کرده و عملکرد آنها را از طریق دسکتاپ و دستگاه های تلفن همراه مان کنترل کنیم. ما می توانیم داده ها را به صورت آنلاین ذخیره و مدیریت کنیم و در هر زمان برای اصلاح آنها را مطالعه کنیم. برنامه های کاربردی دیگر شامل اتوماسیون خانگی ، شبکه مش ، کنترل بی سیم صنعتی ، مانیتورهای کودک ، شبکه های حسگر ، وسایل الکترونیکی پوشیدنی ، دستگاه های آگاه از مکان Wi-Fi ، چراغ های سیستم موقعیت مکانی Wi-Fi است.

همچنین ، می توانید وبلاگ ما را در مورد اتوماسیون خانگی با سنسور نور و ESP8266 بررسی کنید.