MPL3115A2 के साथ रास्पबेरी पाई का उपयोग करते हुए ऊंचाई, दबाव और तापमान: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:19

दिलचस्प लगता है। यह इस समय में काफी संभव है जब हम सभी IoT जनरेशन में जा रहे हैं। एक इलेक्ट्रॉनिक्स फ्रीक के रूप में, हम रास्पबेरी पाई के साथ खेल रहे हैं, और इस ज्ञान का उपयोग करके दिलचस्प प्रोजेक्ट बनाने का फैसला किया है। इस परियोजना में, हम रास्पबेरी पाई का उपयोग करके ऊंचाई, वायु दाब, तापमान को मापेंगे। तो यहाँ प्रलेखन जाता है (हमेशा संशोधित किया जा रहा है, और विस्तारित किया जा रहा है)। हम अनुशंसा करते हैं कि निर्देशों का पालन करके शुरुआत करें और कोड को कॉपी करें। आप बाद में प्रयोग कर सकते हैं। तो चलो शुरू हो जाओ।

चरण 1: आवश्यक उपकरण जो हमें चाहिए

1. रास्पबेरी पाई

पहला कदम रास्पबेरी पाई बोर्ड प्राप्त करना था। हमने अपना खरीदा और आप भी कर सकते हैं। ट्यूटोरियल से सीखना शुरू किया, हमने स्क्रिप्टिंग और कनेक्शन अवधारणाओं को समझा और बाद में सीखा। शौकियों, शिक्षकों और अभिनव वातावरण बनाने में यह छोटी प्रतिभा आम है।

2. रास्पबेरी पाई के लिए आई²सी शील्ड

INPI2(I2C अडैप्टर) कई I2C उपकरणों के साथ उपयोग के लिए रास्पबेरी पाई 2/3 एक I²C पोर्ट प्रदान करता है। यह Dcube Store पर उपलब्ध है

3. Altimeter, दबाव और तापमान सेंसर, MPL3115A2।

MPL3115A2 दबाव/ऊंचाई और तापमान डेटा देने के लिए I²C इंटरफ़ेस वाला एक MEMS दबाव सेंसर है। यह सेंसर संचार के लिए I²C प्रोटोकॉल का उपयोग करता है। हमने इस सेंसर को Dcube Store. से खरीदा है

4. कनेक्टिंग केबल

हमारे पास Dcube Store पर I2C कनेक्टिंग केबल उपलब्ध थी

5. माइक्रो यूएसबी केबल

रास्पबेरी पाई को पावर देने के लिए माइक्रो यूएसबी केबल बिजली की आपूर्ति एक आदर्श विकल्प है।

६. इंटरनेट एक्सेस एन्हांसमेंट - ईथरनेट केबल/वाईफाई एडाप्टर

इस युग में, किसी भी चीज़ तक पहुँच प्राप्त करने के लिए इंटरनेट कनेक्शन की आवश्यकता होती है (लगभग जीवन ऑफ़लाइन भी है)। इसलिए हम इंटरनेट कनेक्शन बनाने के लिए लैन केबल या वायरलेस नैनो यूएसबी एडाप्टर (वाईफाई) की सलाह लेते हैं ताकि हम आसानी से और बिना किसी समस्या के अपने रास्प पाई का उपयोग कर सकें।

7. एचडीएमआई केबल (वैकल्पिक, आपकी पसंद)

यह थोड़ा पेचीदा है। यदि आप चाहें तो आपके पास एक और मॉनिटर संलग्न करने की शक्ति हो सकती है या यह आपके पीसी/लैपटॉप के साथ हेडलेस पीआई कनेक्शन बनाकर आपके लिए बहुत ही लागत प्रभावी है।

चरण 2: सर्किट को एक साथ रखने के लिए हार्डवेयर कनेक्शन

दिखाए गए योजनाबद्ध के अनुसार सर्किट बनाएं। सामान्य तौर पर, कनेक्शन बहुत सरल होते हैं। निर्देशों और छवियों का पालन करें, और आपको कोई समस्या नहीं होनी चाहिए।

योजना बनाते समय, हमने हार्डवेयर और कोडिंग के साथ-साथ इलेक्ट्रॉनिक्स मूल बातें भी देखीं। हम इस परियोजना के लिए एक साधारण इलेक्ट्रॉनिक्स योजनाबद्ध डिजाइन करना चाहते थे। आरेख में, आप I²C संचार प्रोटोकॉल का पालन करते हुए विभिन्न भागों, बिजली घटकों और I²C सेंसर को देख सकते हैं। उम्मीद है, यह दिखाता है कि इस परियोजना के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स कितना आसान है।

रास्पबेरी पाई और I2C शील्ड का कनेक्शन

सबसे पहले रास्पबेरी पाई लें और उस पर I²C शील्ड लगाएं। शील्ड को धीरे से दबाएं (तस्वीर देखें)।

सेंसर और रास्पबेरी पाई का कनेक्शन

सेंसर लें और इसके साथ I²C केबल कनेक्ट करें। सुनिश्चित करें कि I²C आउटपुट हमेशा I²C इनपुट से कनेक्ट होता है। इसके बाद रास्पबेरी पाई के साथ I²C शील्ड लगा हुआ है। हमारे पास एक बहुत बड़े लाभ के रूप में I²C शील्ड और I²C कनेक्टिंग केबल हैं क्योंकि हमारे पास केवल प्लग एंड प्ले विकल्प बचा है। कोई और पिन और वायरिंग समस्या नहीं है और इसलिए, भ्रम दूर हो गया है। क्या ही राहत की बात है कि आप तारों के जाल में खुद को कल्पना करें और उसमें प्रवेश करें। बस सरल प्रक्रिया जिसका हमने उल्लेख किया है।

नोट: भूरे रंग के तार को हमेशा एक डिवाइस के आउटपुट और दूसरे डिवाइस के इनपुट के बीच ग्राउंड (जीएनडी) कनेक्शन का पालन करना चाहिए।

इंटरनेट कनेक्टिविटी महत्वपूर्ण है

आपके पास वास्तव में यहां एक विकल्प है। आप रास्पबेरी पाई को लैन केबल या वाईफाई कनेक्टिविटी के लिए वायरलेस नैनो यूएसबी एडेप्टर से कनेक्ट कर सकते हैं। वैसे भी, इसका मुख्य उद्देश्य इंटरनेट से जुड़ना है।

सर्किट की शक्ति

माइक्रो यूएसबी केबल को रास्पबेरी पाई के पावर जैक में प्लग करें। इसे हल्का करो और हम जाने के लिए अच्छे हैं।

स्क्रीन से कनेक्शन

हम या तो एचडीएमआई केबल को एक नए मॉनिटर से जोड़ सकते हैं या हम अपना हेडलेस पाई बना सकते हैं जो कि एसएसएच / पुटी जैसे रिमोट एक्सेस का उपयोग करके रचनात्मक और लागत प्रभावी है। (मुझे पता है कि हम एक गुप्त संगठन की तरह वित्त पोषित नहीं हैं)

चरण 3: पायथन में रास्पबेरी पाई प्रोग्रामिंग

रास्पबेरी पाई और MPL3115A2 सेंसर के लिए पायथन कोड। यह हमारे Github रिपॉजिटरी में उपलब्ध है।

कोड पर जाने से पहले, सुनिश्चित करें कि आपने रीडमी फ़ाइल में दिए गए निर्देशों को पढ़ लिया है और उसके अनुसार अपना रास्पबेरी पाई सेटअप करें। ऐसा करने में बस एक पल लगेगा।

ऊंचाई की गणना नीचे दिए गए समीकरण का उपयोग करके दबाव से की जाती है:

एच = 44330.77 {1 - (पी / पी 0) ^ 0.1902632} + OFF_H (रजिस्टर वैल्यू)

जहाँ p0 = समुद्र तल का दबाव (101326 Pa) और h मीटर में है। MPL3115A2 इस मान का उपयोग करता है क्योंकि ऑफ़सेट रजिस्टर को 2 पास्कल प्रति एलएसबी के रूप में परिभाषित किया गया है।

कोड स्पष्ट रूप से आपके सामने है और यह सबसे सरल रूप में है जिसकी आप कल्पना कर सकते हैं और आपको कोई समस्या नहीं होनी चाहिए।

आप इस सेंसर के लिए काम कर रहे पायथन कोड को यहां से भी कॉपी कर सकते हैं।

# एक फ्री-विल लाइसेंस के साथ वितरित। # इसे किसी भी तरह से उपयोग करें, लाभ या मुफ्त, बशर्ते यह इसके संबंधित कार्यों के लाइसेंस में फिट बैठता है। # MPL3115A2 # यह कोड ControlEverything.com से उपलब्ध MPL3115A2_I2CS I2C मिनी मॉड्यूल के साथ काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। #

आयात smbus

आयात समय

# I2C बस प्राप्त करें

बस = smbus. SMBus(1)

# MPL3115A2 पता, 0x60(96)

# नियंत्रण रजिस्टर का चयन करें, 0x26(38) # 0xB9(185) सक्रिय मोड, OSR = 128, अल्टीमीटर मोड बस.राइट_बाइट_डेटा (0x60, 0x26, 0xB9) # MPL3115A2 पता, 0x60 (96) # डेटा कॉन्फ़िगरेशन रजिस्टर का चयन करें, 0x13(19) # 0x07 (07) डेटा तैयार घटना ऊंचाई, दबाव, तापमान बस के लिए सक्षम है। लिखें_बाइट_डेटा (0x60, 0x13, 0x07) # एमपीएल 3115 ए 2 पता, 0x60 (96) # नियंत्रण रजिस्टर का चयन करें, 0x26 (38) # 0xB9(185) सक्रिय मोड, OSR = 128, अल्टीमीटर मोड बस.राइट_बाइट_डेटा (0x60, 0x26, 0xB9)

समय सो जाओ(1)

# MPL3115A2 पता, 0x60(96)

# 0x00 (00), 6 बाइट्स # स्थिति, tHeight MSB1, tHeight MSB, tHeight LSB, अस्थायी MSB, अस्थायी LSB डेटा = bus.read_i2c_block_data (0x60, 0x00, 6) से डेटा वापस पढ़ें

# डेटा को 20-बिट्स में बदलें

tHeight = ((डेटा [1] * 65536) + (डेटा [2] * 256) + (डेटा [3] और 0xF0)) / 16 अस्थायी = ((डेटा [4] * 256) + (डेटा [5] और 0xF0)) / 16 ऊंचाई = tHeight / 16.0 cTemp = अस्थायी / 16.0 fTemp = cTemp * 1.8 + 32

# MPL3115A2 पता, 0x60(96)

# नियंत्रण रजिस्टर चुनें, 0x26(38) # 0x39(57) सक्रिय मोड, OSR = 128, बैरोमीटर मोड बस.राइट_बाइट_डेटा (0x60, 0x26, 0x39)

समय सो जाओ(1)

# MPL3115A2 पता, 0x60(96)

# 0x00 (00), 4 बाइट्स # स्थिति से डेटा वापस पढ़ें, MSB1, प्रेस MSB, प्रेस LSB डेटा = bus.read_i2c_block_data (0x60, 0x00, 4)

# डेटा को 20-बिट्स में बदलें

राष्ट्रपति = ((डेटा [1] * 65536) + (डेटा [2] * 256) + (डेटा [3] और 0xF0)) / 16 दबाव = (पूर्व / 4.0) / 1000.0

# स्क्रीन पर आउटपुट डेटा

प्रिंट "दबाव:%.2f kPa"% दबाव प्रिंट "ऊंचाई:%.2f m"% ऊंचाई प्रिंट "सेल्सियस में तापमान:%.2f C"% cTemp प्रिंट "फ़ारेनहाइट में तापमान:%.2f F"% fTemp

चरण 4: संहिता की व्यावहारिकता (परीक्षण)

अब, कोड डाउनलोड (या git pull) करें और इसे रास्पबेरी पाई में खोलें।

टर्मिनल में कोड को कंपाइल और अपलोड करने के लिए कमांड चलाएँ और मॉनिटर पर आउटपुट देखें। कुछ सेकंड के बाद, यह सभी मापदंडों को प्रदर्शित करेगा। यह सुनिश्चित करने के बाद कि सब कुछ सुचारू रूप से काम करता है, आप इस परियोजना को एक बड़े प्रोजेक्ट में ले जा सकते हैं।

चरण 5: अनुप्रयोग और सुविधाएँ

MPL3115A2 प्रेसिजन अल्टीमीटर I²C सेंसर का सामान्य उपयोग मैप (मैप असिस्ट, नेविगेशन), मैग्नेटिक कंपास, या जीपीएस (जीपीएस डेड रेकनिंग, इमरजेंसी सर्विसेज के लिए जीपीएस एन्हांसमेंट), हाई एक्यूरेसी अल्टीमेट्री, स्मार्टफोन / टैबलेट, पर्सनल इलेक्ट्रॉनिक्स अल्टीमेट्री जैसे अनुप्रयोगों में है। और उपग्रह (मौसम स्टेशन उपकरण/पूर्वानुमान)।

उदाहरण के लिए व्यक्तिगत इलेक्ट्रॉनिक्स अल्टीमीटर बनाने की एक परियोजना जो रास्पबेरी पाई का उपयोग करके ऊंचाई, वायु दाब, तापमान को मापती है। पर्सनल इलेक्ट्रॉनिक्स अल्टीमीटर निर्माण के लिए एक बहुत ही त्वरित परियोजना है। इसमें केवल कुछ ही क्षण लगेंगे यदि आपके पास सभी भाग हैं और सुधार न करें (बेशक आप कर सकते हैं!) एक दबाव altimeter अधिकांश विमानों में पाया जाने वाला एक altimeter है, और स्काईडाइवर समान उद्देश्यों के लिए कलाई पर लगे संस्करणों का उपयोग करते हैं। पर्वतारोही और पर्वतारोही कलाई पर चढ़कर या हाथ से पकड़े हुए altimeters का उपयोग करते हैं।

चरण 6: निष्कर्ष

आशा है कि यह परियोजना आगे के प्रयोग को प्रेरित करेगी। यह I²C सेंसर अविश्वसनीय रूप से बहुमुखी, सस्ता और सुलभ है। चूंकि यह एक अत्यंत परिवर्तनशील कार्यक्रम है, ऐसे दिलचस्प तरीके हैं जिनसे आप इस परियोजना का विस्तार कर सकते हैं और इसे और भी बेहतर बना सकते हैं। उदाहरण के लिए, altimeter नेविगेशन में सहायता के लिए ऑफ-रोड वाहनों में वैकल्पिक साधन है। कुछ उच्च-प्रदर्शन वाली लक्ज़री कारें जिनका इरादा कभी भी पक्की सड़कों को छोड़ने का नहीं था, इस तकनीक का उपयोग करें। आपकी सुविधा के लिए, हमारे पास YouTube पर एक दिलचस्प वीडियो ट्यूटोरियल है जो आपके अन्वेषण में मदद कर सकता है। आशा है कि यह परियोजना आगे के प्रयोग को प्रेरित करेगी।