Barometriskā spiediena sensora ķēde - darba un saskarnes detaļas

Šajā rakstā mēs izpētīsim, kas ir barometrs un kā barometrisko BMP180 sensoru savienot ar Arduino. Mēs arī izpētīsim dažas tās svarīgās specifikācijas un, visbeidzot, iemācīsimies prognozēt laika apstākļus, izmantojot barometriskos rādījumus.

Kas ir barometrs?

Barometrs ir instruments atmosfēras spiediena mērīšanai. Atmosfēras spiediens ir zemes atmosfēras iedarbības spēks. Zemes atmosfēras spiediens laiku pa laikam mainās, atmosfēras spiediena izmaiņas var paredzēt īstermiņa laika apstākļus vietējā teritorijā.

Mūsdienās laika prognozi var iegūt, izmantojot pirkstu galus, izmantojot viedtālruni, televizoru, radio utt. Bet agrīnās dienās, apmēram 17. gadsimtā, laika prognoze bija atkarīga no barometra, kas tika izgatavots, izmantojot toksiskus ķīmiskus elementus, piemēram, dzīvsudrabu.

Uz dzīvsudraba bāzes barometrs bija ērts instruments zinātniekiem lauksaimniekiem. Tas paredzēja diezgan precīzus laika apstākļus, tas palīdzēja zinātniekam veikt zinātniskus eksperimentus ar atmosfēru, un lauksaimnieki zina, kad īstajā laikā jāaudzē labība.

Vēlāk tika izgudrots uz mehānisko barometru, kurā netika izmantots nekāds šķidrums. Par laimi mēs dzīvojam progresīvu tehnoloģiju laikmetā, kad barometriskie sensori ir lēti un nav lielāki par īkšķa naglu.

Barometriskā sensora ilustrācija:

Tagad jūs zināt, kas ir barometrs un kur to lieto.

Specifikācijas:

• Tas var izmērīt spiedienu, kas svārstās no 300hPa līdz 1100hPa (1hPa = 100Pa), “Pa” apzīmē Paskālu un hPa apzīmē hektopaskalu.
• Darba temperatūra ir no -40 līdz +85 grādiem pēc Celsija.
• Temperatūras mērīšana no 0 līdz 65 grādiem pēc Celsija.
• Tipisks darba spriegums 3,3 V.
• Jaudas patēriņš 5 mikroamperi.
Tagad ienirsim ķēdes shēmā.

Kā tas strādā

Barometriskā BMP180 sensoru shēma, izmantojot Arduino, faktiski ir ļoti vienkārša, jo tajā tiek izmantota i2C kopne, kas ir divu vadu komunikācija. Mikroshēma izmanto 3,3 V no Arduino no borta regulētas barošanas avota. Tas var izmērīt vietējo atmosfēras spiedienu un apkārtējās vides temperatūru.

Autora prototips:

Programma ir paredzēta, lai aprēķinātu arī citus parametrus, piemēram, atmosfēras spiedienu jūras līmenī un augstumu no jūras līmeņa, ko mēs varam redzēt no IDE sērijveida monitora.

Pirms ienirstat programmēšanas daļā, lejupielādējiet bibliotēkas failu no šīs saites: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git un pievienojiet Arduino bibliotēkas mapei.

Programmas kods:

//-----------Program by R.Girish----------------//
#include
#include
Adafruit_BMP085 bmp
void setup()
{
Serial.begin(9600)
if (!bmp.begin())
{
Serial.println('Could not find a valid BMP085 sensor, check wiring!')
while (1) {}
}
}
void loop()
{
Serial.print('Temperature = ')
Serial.print(bmp.readTemperature())
Serial.println(' *C')
Serial.print('Pressure = ')
Serial.print(bmp.readPressure())
Serial.println(' Pascal')
Serial.print('Altitude = ')
Serial.print(bmp.readAltitude())
Serial.println(' meters')
Serial.print('Pressure at sealevel (calculated) = ')
Serial.print(bmp.readSealevelPressure())
Serial.println(' Pascal')
Serial.print('Real altitude = ')
Serial.print(bmp.readAltitude(101500))
Serial.println(' meters')
Serial.println()
delay(10000)
}
//-----------Program by R.Girish----------------//

Bibliotēkas faila saite sākotnēji tika izveidota BMP085, taču tā ir saderīga ar BMP180.

PIEZĪME: Kompilējot programmu, IDE dod brīdinājumu, lūdzu, ignorējiet to, kods un bibliotēka darbojas lieliski.

Kā prognozēt laika apstākļus?

Laika prognozes, kuras pārraida televīzijā un radio, mēra no jūras līmeņa, nevis no vietējā atmosfēras spiediena, tas ir tāpēc, ka augstums var ietekmēt rādījumu no vietas uz vietu, un mērīšana jūras līmenī sniegs standarta vērtību visā barometrā. Tātad, sērijveida monitorā mēs koncentrējamies uz spiediena līmeni jūras līmenī (aprēķināts).

Atmosfēras spiediens turpina mainīties, un nevar iegūt nemainīgu vērtību. Bet laika apstākļus var noteikt, uzraugot rādījumus noteiktā laika intervālā.

Apskatiet rādījumus un atzīmējiet to, pagaidiet pusstundu un atzīmējiet rādījumu vēlreiz, ja rādījums ir augsts, tas nozīmē, ka laiks būs saulains. Ja rādījumi samazināsies, mēs varam paredzēt vētru vai lietu.

Tas ir vienādi visos barometros. Lielāka atšķirība starp sākotnējiem un pašreizējiem rādījumiem, lielāka iespēja mainīt laika apstākļus.