Krog senzorja barometričnega tlaka - Podrobnosti o delu in povezovanju

V tem članku bomo raziskali, kaj je barometer in kako povezati barometrični senzor BMP180 z Arduinom. Raziskovali bomo tudi nekatere njegove pomembne specifikacije in na koncu se bomo naučili napovedovati vreme z uporabo barometričnih odčitkov.

Kaj je Barometer?

Barometer je instrument za merjenje atmosferskega tlaka. Atmosferski tlak je količina sile, ki jo deluje zemeljsko ozračje. Zemeljski atmosferski tlak se občasno spreminja, sprememba atmosferskega tlaka lahko napove kratkoročne vremenske razmere na lokalnem območju.

V sodobnem času lahko vremenske napovedi dobimo na konicah prstov prek pametnega telefona, televizije, radia itd. Toda v zgodnjih dneh, okoli 17. stoletja, je bila vremenska napoved odvisna od barometra, ki je bil izdelan z uporabo strupenih kemičnih elementov, kot je živo srebro.

Živosrebrni barometer je bil priročno orodje za znanstvenike kmetom. Vreme je napovedovalo dokaj natančno, znanstveniku je pomagalo pri znanstvenih poskusih v ozračju, kmetje pa vedo, kdaj pridelovati pridelke ob pravem času.

Kasneje je bil izumljen mehanski barometer, ki ni uporabljal nobene tekočine. Na srečo živimo v obdobju napredne tehnologije, kjer so barometrični senzorji poceni in ne presegajo velikosti nohta.

Prikaz barometričnega senzorja:

Zdaj veste, kaj je barometer in kje se uporablja.

Specifikacije:

• Lahko meri tlak v območju od 300hPa do 1100hPa (1hPa = 100Pa), 'Pa' pomeni Pascal, hPa pa hectopascal.
• Delovna temperatura je od -40 do +85 stopinj Celzija.
• Merjenje temperature od 0 do 65 stopinj Celzija.
• Tipična delovna napetost 3,3 V.
• Poraba energije 5 mikroamperov.
Zdaj pa se potopimo v diagram vezja.

Kako deluje

Barometrično vezje senzorja BMP180 z uporabo Arduina je pravzaprav zelo preprosto, saj uporablja vodilo i2C, ki je dvožična komunikacija. Čip uporablja 3,3 V iz Arduina iz vgrajenega reguliranega napajanja. Lahko meri lokalni atmosferski tlak in temperaturo okolice.

Avtorjev prototip:

Program je zasnovan za izračun tudi drugih parametrov, kot sta atmosferski tlak na morski gladini in nadmorska višina, ki smo mu lahko priča s serijskega monitorja IDE.

Preden se potopite v programski del, prenesite datoteko knjižnice s te povezave: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git in jo dodajte v mapo knjižnice Arduino.

Koda programa:

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

Povezava do knjižnične datoteke je prvotno narejena za BMP085, vendar je združljiva z BMP180.

OPOMBA: Med sestavljanjem programa IDE daje opozorilo, prezrite ga, koda in knjižnica delujeta v redu.

Kako napovedati vreme?

Vremenske napovedi, ki se predvajajo po televiziji in radiu, se merijo od morske gladine in ne od lokalnega atmosferskega tlaka, saj nadmorska višina lahko vpliva na odčitke od lokacije do lokacije, merjenje na morski gladini pa bo dalo standardno vrednost za ves barometer. Torej se osredotočamo na raven tlaka na morski gladini (izračunano) na serijskem monitorju.

Atmosferski tlak se spreminja in konstantne vrednosti ni mogoče doseči. Toda vreme lahko določimo s spremljanjem odčitka v določenem časovnem intervalu.

Oglejte si odčitke in si jih zabeležite, počakajte pol ure in znova zabeležite odčitavanje. Če branje gre visoko, to pomeni, da bo vreme sončno. Če bo branje nizko, lahko napovemo nevihto ali dež.

To je enako pri vseh barometrih. Večja je razlika med začetnimi in trenutnimi odčitki, večja je možnost spreminjanja vremenskih razmer.