Barometrikus nyomásérzékelő áramkör - Munka és interfész részletek

Ebben a cikkben meg fogjuk vizsgálni, mi az a barométer, és hogyan lehet összekapcsolni a barometrikus BMP180 érzékelőt az Arduinóval. Megvizsgáljuk néhány fontos specifikációját is, végül megtanuljuk, hogyan lehet előrejelezni az időjárást a barometrikus leolvasások segítségével.

Mi az a barométer?

A barométer a légköri nyomás mérésére szolgáló eszköz. A légköri nyomás a föld légköre által kifejtett erőmennyiség. A Föld légköri nyomása időről időre változik, a légköri nyomás változása rövid távú időjárási viszonyokat képes megjósolni a helyi területen.

A modern időkben időjárás-előrejelzést kaphatunk ujjhegyeinkről okostelefonon, TV-n, rádión stb. Keresztül. De a korai napokban, a 17. század körül, az időjárás-előrejelzés a barométertől függött, amelyet mérgező kémiai elemek, például higany felhasználásával állítottak elő.

A higany alapú barométer hasznos eszköz volt a tudósok számára a gazdák számára. Megjósolta, hogy az időjárás meglehetősen pontos, segített a tudósnak tudományos kísérleteket végezni a légkörben, és a gazdák tudták, mikor kell megfelelő időben termeszteni a növényeket.

Később feltalálták a mechanikus alapú barométert, amely semmiféle folyadékot nem használt. Szerencsére a fejlett technológia korszakát éljük, amikor a barometrikus érzékelők olcsók és nem nagyobbak, mint a hüvelykujj körmünk.

A barometrikus érzékelő illusztrációja:

Most már tudja, mi az a barométer és hol használják.

Specifikációk:

• 300hPa és 1100hPa közötti nyomást mérhet (1hPa = 100Pa), a „Pa” Pascalt, a hPa hektopascalt jelöl.
• Az üzemi hőmérséklet -40 és +85 Celsius fok között van.
• 0 és 65 Celsius fok közötti hőmérséklet mérése.
• Tipikus üzemi feszültség 3,3 V.
• Teljesítményfelvétel 5 mikroampere.
Most merüljünk el a kapcsolási rajzon.

Hogyan működik

Az Arduino-t használó barometrikus BMP180 érzékelő áramkör valójában nagyon egyszerű, mivel az i2C buszt használja, ami két vezetékes kommunikáció. A chip az Arduino 3,3 V-ját használja fedélzeti szabályozott tápegységről. Meg tudja mérni a helyi légköri nyomást és a környezeti hőmérsékletet.

A szerző prototípusa:

A program célja az egyéb paraméterek kiszámítása is, például a légköri nyomás a tengerszinten és a tengerszint feletti magasság, aminek az IDE soros monitoráról tanúskodhatunk.

Mielőtt belevetné magát a programozási részbe, töltse le a könyvtárfájlt a következő linkről: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git, és adja hozzá az Arduino könyvtár mappájához.

Program kód:

//-----------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----------------//

A könyvtárfájl linkje eredetileg a BMP085-hez készült, de kompatibilis a BMP180-mal.

MEGJEGYZÉS: A program fordításakor az IDE figyelmeztetést ad, kérjük, hagyja figyelmen kívül, a kód és a könyvtár remekül működik.

Hogyan lehet megjósolni az időjárást?

A TV-n és a rádiókban sugárzott időjárás-előrejelzést a tengerszinttől és nem a helyi légköri nyomástól mérjük, ez azért van, mert a tengerszint feletti magasság befolyásolhatja a helyről a másikra történő leolvasást, és a tengerszint feletti mérés standard barométer értéket ad. Tehát a tengerszint (számított) nyomásszintre összpontosítunk a soros monitoron.

A légköri nyomás folyamatosan változik, és állandó érték nem érhető el. De meg lehet határozni az időjárást, ha bizonyos időközönként figyeljük az olvasást.

Nézze meg a leolvasott értékeket, vegye figyelembe, várjon fél órát, és jegyezze fel újra az olvasást, ha az érték magasra emelkedik, ez azt jelenti, hogy napos idő lesz. Ha az érték alacsony lesz, vihart vagy esőt megjósolhatunk.

Ez minden barométeren megegyezik. Nagyobb a különbség a kezdeti és az aktuális érték között, nagyobb az időjárási viszonyok megváltoztatásának lehetősége.