پایش دما با استفاده از MCP9808 و آردوینو نانو: 4 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

MCP9808 یک سنسور درجه حرارت دیجیتال بسیار دقیق با دمای 0.5 درجه سانتی گراد I2C مینی ماژول است. آنها با رجیسترهای قابل برنامه ریزی کاربر که برنامه های سنجش دما را تسهیل می کنند تجسم یافته اند. سنسور دما MCP9808 با دقت بالا از نظر شکل و هوش به یک استاندارد صنعتی تبدیل شده است و سیگنالهای سنسور کالیبره شده و خطی را در قالب دیجیتال I2C ارائه می دهد.

در این آموزش ، رابط ماژول سنسور MCP9808 با آردوینو نانو نشان داده شده است. برای خواندن مقادیر دما ، ما از تمشک pi با آداپتور I2c استفاده کرده ایم. این آداپتور I2C اتصال به ماژول سنسور را آسان و قابل اطمینان تر می کند.

مرحله 1: سخت افزار مورد نیاز:

مواد مورد نیاز برای تحقق هدف ما شامل اجزای سخت افزاری زیر است:

1. MCP9808

2. آردوینو نانو

3. کابل I2C

4. I2C Shield برای آردوینو نانو

مرحله 2: اتصال سخت افزاری:

بخش اتصال سخت افزاری اساساً اتصالات سیم کشی مورد نیاز بین سنسور و آردوینو نانو را توضیح می دهد. اطمینان از اتصالات صحیح ضروری ترین ضرورت در هنگام کار بر روی هر سیستم برای خروجی مورد نظر است. بنابراین ، اتصالات مورد نیاز به شرح زیر است:

MCP9808 از طریق I2C کار خواهد کرد. در اینجا مثال نمودار سیم کشی است که نحوه اتصال هر رابط سنسور را نشان می دهد.

خارج از جعبه ، برد برای یک رابط I2C پیکربندی شده است ، بنابراین توصیه می کنیم در غیر این صورت آگنوستیک از این اتصال استفاده کنید. تنها چیزی که نیاز دارید چهار سیم است!

فقط چهار اتصال نیاز به پین های Vcc ، Gnd ، SCL و SDA دارد و این اتصالات با کمک کابل I2C متصل می شوند.

این اتصالات در تصاویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 3: کد اندازه گیری دما:

بیایید اکنون با کد آردوینو شروع کنیم.

هنگام استفاده از ماژول سنسور با آردوینو ، ما کتابخانه Wire.h را شامل می شود. کتابخانه "Wire" شامل عملکردهایی است که ارتباط i2c بین سنسور و برد آردوینو را تسهیل می کند.

برای راحتی کاربر ، کل کد آردوینو در زیر آورده شده است:

#عبارتند از

// آدرس MCP9808 I2C 0x18 است (24)

#تعریف Addr 0x18

void setup ()

{

// راه اندازی ارتباط I2C به عنوان MASTER

Wire.begin ()؛

// برقراری ارتباط اولیه ، تنظیم نرخ باود = 9600

Serial.begin (9600)؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// configuration register را انتخاب کنید

Wire.write (0x01) ؛

// حالت تبدیل مداوم ، پیش فرض Power-up

Wire.write (0x00) ؛

Wire.write (0x00) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// شروع انتقال I2C

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// رزولوشن ثبت را انتخاب کنید

Wire.write (0x08) ؛

// وضوح = +0.0625 / C

Wire.write (0x03) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

}

حلقه خالی ()

{

اطلاعات int بدون علامت [2] ؛

// ارتباط I2C را آغاز می کند

Wire.beginTransmission (Addr)؛

// ثبت داده را انتخاب کنید

Wire.write (0x05) ؛

// توقف انتقال I2C

Wire.endTransmission ()؛

// درخواست 2 بایت داده

سیم. درخواست از (Addr، 2)؛

// خواندن 2 بایت داده

// temp MSB ، temp LSB

if (Wire.available () == 2)

{

داده [0] = Wire.read ()؛

داده [1] = Wire.read ()؛

}

// تبدیل داده ها به 13 بیت

int temp = ((داده [0] & 0x1F) * 256 + داده [1])؛

if (دما> 4095)

{

دما -= 8192 ؛

}

float cTemp = temp * 0.0625؛

float fTemp = cTemp * 1.8 + 32 ؛

// خروجی داده ها به صفحه

Serial.print ("دما در سانتیگراد:") ؛

Serial.println (cTemp) ؛

Serial.println ("C") ؛

Serial.print ("دما در فارنهایت:") ؛

Serial.println (fTemp) ؛

Serial.println ("F") ؛

تأخیر (500) ؛

}

در کتابخانه سیم Wire.write () و Wire.read () برای نوشتن دستورات و خواندن خروجی سنسور استفاده می شود.

Serial.print () و Serial.println () برای نمایش خروجی سنسور در مانیتور سریال Arduino IDE استفاده می شود.

خروجی سنسور در تصویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 4: برنامه های کاربردی:

سنسور دمای دیجیتال MCP9808 دارای چندین برنامه کاربردی در سطح صنعت است که از یخچال و فریزرهای صنعتی به همراه پردازنده های مختلف غذا استفاده می کند. این سنسور می تواند برای رایانه های شخصی مختلف ، سرورها و سایر لوازم جانبی رایانه استفاده شود.