اندازه گیری دما با استفاده از MCP9803 و Raspberry Pi: 4 مرحله

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

MCP9803 یک سنسور دمای 2 سیم با دقت بالا است. آنها با رجیسترهای قابل برنامه ریزی کاربر که برنامه های سنجش دما را تسهیل می کنند تجسم یافته اند. این سنسور برای سیستم نظارت بر درجه حرارت چند منطقه ای بسیار پیچیده مناسب است.

در این آموزش ، رابط ماژول سنسور MCP9803 با تمشک pi نشان داده شده است و برنامه نویسی آن با استفاده از زبان جاوا 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. MCP9803

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:

MCP9803 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 انعطاف پذیری زبان برنامه نویسی را که می خواهید در آن برنامه نویسی کنید تا سنسور با آن ارتباط برقرار کند فراهم می کند. با استفاده از مزیت این برد ، ما در اینجا نشان می دهیم که در جاوا برنامه نویسی می کند. کد جاوا برای MCP9803 را می توانید از انجمن Github ما که 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 pi4j را در صورت جاوا 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:

pi4j.com/install.html

همچنین می توانید کد جاوا کار کننده برای این سنسور را از اینجا کپی کنید:

واردات com.pi4j.io.i2c. I2CBus ؛

واردات com.pi4j.io.i2c. I2CDevice؛

واردات com.pi4j.io.i2c. I2CFactory؛

واردات java.io. IOException ؛ کلاس عمومی MCP9803

{

public static void main (String args ) Exception را پرتاب می کند

{

// ایجاد گذرگاه I2C

گذرگاه I2CBus = I2CFactory.getInstance (I2CBus. BUS_1) ؛

// دریافت دستگاه I2C ، آدرس MCP9803 I2C 0x48 است (72)

دستگاه I2CDevice = Bus.getDevice (0x48) ؛

// configuration register را انتخاب کنید

// حالت تبدیل پیوسته ، Power-up ، حالت مقایسه ، وضوح 12 بیتی

device.write (0x01، (byte) 0x60)؛

موضوع. خواب (500) ؛

// خواندن 2 بایت داده از آدرس 0x00 (0)

// temp msb ، temp lsb

بایت داده = بایت جدید [2]؛

device.read (0x00 ، داده ، 0 ، 2) ؛

// تبدیل داده ها به 12 بیت

int temp = ((data [0] & 0xFF) * 256 + (data [1] & 0xF0)) / 16؛

if (دما> 2047)

{

دما -= 4096 ؛

}

دو cTemp = temp * 0.0625؛

دو fTemp = cTemp * 1.8 + 32 ؛

// خروجی داده ها به صفحه

System.out.printf ("دما در سانتی گراد است:٪.2f C٪ n" ، cTemp) ؛

System.out.printf ("دما در فارنهایت است:٪.2f F٪ n" ، fTemp) ؛

}

}

کتابخانه ای که ارتباط i2c بین سنسور و برد را تسهیل می کند pi4j است ، بسته های مختلف آن I2CBus ، I2CDevice و I2CFactory به برقراری ارتباط کمک می کند.

واردات com.pi4j.io.i2c. I2CBus ؛

واردات com.pi4j.io.i2c. I2CDevice؛

واردات com.pi4j.io.i2c. I2CFactory؛

واردات java.io. IOException؛

توابع نوشتن () و خواندن () برای نوشتن دستورات خاصی به سنسور استفاده می شود تا به ترتیب در حالت خاصی کار کند و به ترتیب خروجی سنسور را بخواند.

خروجی سنسور نیز در تصویر بالا نشان داده شده است.

مرحله 4: برنامه های کاربردی:

MCP9803 را می توان در عرصه وسیعی از دستگاهها که شامل رایانه شخصی و لوازم جانبی ، هارد دیسک ، سیستمهای سرگرمی مختلف ، سیستمهای اداری و سیستمهای ارتباط داده است ، به کار گرفت. این سنسور می تواند در سیستم های مختلف پیچیده گنجانده شود.