اندازه گیری دما با استفاده از STS21 و Raspberry Pi: 4 مرحله

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

سنسور دمای دیجیتال STS21 عملکرد برتر و ردپایی را برای صرفه جویی در فضا ارائه می دهد. این سیگنالهای کالیبره شده و خطی را در قالب دیجیتال I2C ارائه می دهد. ساخت این سنسور بر اساس فناوری CMOSens است که به عملکرد و قابلیت اطمینان برتر STS21 نسبت می دهد. وضوح STS21 را می توان با فرمان تغییر داد ، باتری کم را می توان تشخیص داد و جمع چک به بهبود قابلیت اطمینان ارتباط کمک می کند.

در این آموزش ، رابط ماژول سنسور STS21 با تمشک pi نشان داده شده است و برنامه نویسی آن با استفاده از زبان پایتون نیز 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. STS21

2. تمشک پی

3. کابل I2C

4. I2C Shield برای تمشک pi

5. کابل اترنت

مرحله 2: اتصال سخت افزاری:

بخش اتصال سخت افزاری اساساً اتصالات سیم کشی مورد نیاز بین سنسور و تمشک pi 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:

STS21 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:

مزیت استفاده از تمشک pi این است که به شما انعطاف پذیری زبان برنامه نویسی را می دهد که در آن می خواهید بورد را برنامه ریزی کنید تا سنسور با آن ارتباط برقرار کند. با استفاده از این مزیت این برد ، ما در اینجا برنامه نویسی آن را در پایتون نشان می دهیم. پایتون یکی از ساده ترین زبان های برنامه نویسی با ساده ترین نحو است. کد پایتون STS21 را می توانید از انجمن github ما که انجمن فروشگاه DCUBE است بارگیری کنید.

و همچنین برای سهولت کاربران ، ما در اینجا کد را نیز توضیح می دهیم:

به عنوان اولین مرحله کدگذاری ، باید کتابخانه SMBus را در مورد پایتون بارگیری کنید ، زیرا این کتابخانه از توابع مورد استفاده در کد پشتیبانی می کند. بنابراین ، برای بارگیری کتابخانه می توانید از لینک زیر دیدن کنید:

pypi.python.org/pypi/smbus-cffi/0.5.1

همچنین می توانید کد کار را از اینجا کپی کنید:

smbus وارد کنید

زمان واردات

# دریافت I2C busbus = smbus. SMBus (1)

آدرس # STS21 ، 0x4A (74)

# فرمان را انتخاب کنید

# 0xF3 (243) اندازه گیری دما در حالت NO HOLD

bus.write_byte (0x4A ، 0xF3)

زمان خواب (0.5)

آدرس # STS21 ، 0x4A (74)

# اطلاعات را دوباره بخوانید ، 2 بایت ، ابتدا MSB

data0 = bus.read_byte (0x4A)

data1 = bus.read_byte (0x4A)

# تبدیل داده ها

temp = (data0 * 256 + data1) و 0xFFFC

cTemp = -46.85 + (175.72 * temp / 65536.0)

fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# خروجی داده ها به صفحه

print "دما در سانتیگراد:٪.2f C"٪ cTemp است

print "دما در فارنهایت:٪.2f F"٪ fTemp است

کد با استفاده از دستور زیر اجرا می شود:

$> python STS21.py gt؛ python STS21.py

خروجی سنسور در تصویر بالا برای ارجاع کاربر نشان داده شده است.

مرحله 4: برنامه های کاربردی:

سنسور دمای دیجیتال STS21 را می توان در سیستم هایی که نیاز به نظارت دقیق دما دارند ، بکار برد. می توان آن را در تجهیزات مختلف کامپیوتری ، تجهیزات پزشکی و سیستم های کنترل صنعتی با نیاز به اندازه گیری دما با دقت مناسب گنجانید.