KY-052 Drucksensor / Temperatursensor - BMP180 -: Unterschied zwischen den Versionen

Aus Linkerkit.de

Wechseln zu: Navigation, Suche
(Erweiterte Funktionen des ADS1115 ADC)
Zeile 291: Zeile 291:
 
<pre class="brush:bash">sudo python KY-053_RPi_AnalogDigitalConverter.py
 
<pre class="brush:bash">sudo python KY-053_RPi_AnalogDigitalConverter.py
 
</pre>
 
</pre>
 
==Erweiterte Funktionen des ADS1115 ADC==
 
Die Funktion des ADS1115, die in den oben aufgezeigten Codebeispielen zur Verwendung kommt, nennt sich "Single Ended Conversion" und besagt, dass eine Messung am einzelnen ausgewählten Kanal gegen Masse erfolgt.
 
 
Neben dieser Art von Messung besitzt der ADS1115 ADC auch z.B. die Funktion der differentiellen Messung, sodass eine Differenz-Spannung zwischen zwei Eingängen gemessen wird (Beispiel: Spannung zwischen A0 und A1).
 
Zusätzlich zur Singe-Ended Messung lässt sich auch die Comparator Funktion aktivieren, welche erst ein Messergebnis liefert, wenn eine Spannungsschwelle überschritten wird.
 
 
Diese Funktionen und Funktionen, wie z.B. die Änderung der Abstastrate (Samplerate), sind in den Adafruit Libraries zur Konfiguration einprogrammiert - Näheres finden Sie in der Dokumentation der Adafruit Libraries.
 

Version vom 29. April 2016, 11:36 Uhr

Bild

KY-0052.png

Technische Daten / Kurzbeschreibung

Dieser Drucksensor misst den Luftdruck am Sensorausgang (kleines Loch am silbernen Sensorgehäuse) und gibt das Ergebnis kodiert auf den I2C-Bus aus. Für diesen Sensor wird eine entsprechende Software benötigt

Pin-Belegung

5 5V G SCL SDA 3V.png

Software-Beispiel Arduino

Dieser Sensor gibt sein Messergebnis nicht als Signal auf einen Ausgangspin aus, sondern kommuniziert diesen per I2C-Bus. Über diesen lässt sich der Sensor ansteuern und die jeweiligen Messungen zum Druck und der Temperatur starten und auswerten.

Zur Ansteuerung dieses Sensormoduls gibt es mehrere Möglichkeiten - als besonders zugänglich hat sich die Adafruit_BMP085 Library erwiesen, die die Firma Adafruit unter dem folgenden Link unter der OpenSource BSD-Lizenz BSD-Lizenz veröffentlicht hat.

Das unten stehende Beispiel verwendet diese besagte Library - hierzu empfehlen wir diese von Github herunterzuladen, zu entpacken und im Arduino-Library-Ordner, welcher sich standardmäßig unter (C:\Benutzer\[Benutzername]\Dokumente\Arduino\libraries) befindet, zu kopieren, damit diese für dieses Codebeispiel und folgende Projekte zur Verfügung steht. Alternativ ist diese auch im unten stehenden Download Paket ebenfalls enthalten.

// Benoetigte Libraries werden eingefügt und konfiguriert
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_Sensor.h>
#include <Adafruit_BMP085_U.h>
Adafruit_BMP085_Unified BMPSensor = Adafruit_BMP085_Unified(10085);
 
void setup(void) 
{
  Serial.begin(9600);
  
  Serial.println("KY-052 SensorTest:");
  
  // Falls der Sensor nicht erkannt wurde, wird hier eine Fehlermeldung gezeigt
  if(!BMPSensor.begin())
  {
    Serial.println("KY-053-Sensor nicht erkannt!");
    Serial.print("Bitte ueberpruefen Sie die Verbindung");
    while(1);
  }
}
 
void loop(void) 
{
  // Initialisierung Adafruit BMP Library
  sensors_event_t event;
  BMPSensor.getEvent(&event);
 
  // Messung wird gestartet, falls Sensor bereit
  if (event.pressure)
  {
    Serial.println("------------------------");
    
    // Messung des Luftdrucks
    Serial.print("Luftdruck:    ");
    Serial.print(event.pressure);
    Serial.println(" hPa");
    
    // Messung der aktuellen Temperatur
    float temperature;
    BMPSensor.getTemperature(&temperature);
    Serial.print("Temperatur: ");
    Serial.print(temperature);
    Serial.write(176); // UniCode-Angabe eines char-Symbols für das "°-Symbol"
    Serial.println(" C");
 
    // Berechnung der Hoehe ueber dem Meeresspiegel,
    // aus den aufgenommenen Daten (SLP=1013.25 hPa)
    float seaLevelPressure = SENSORS_PRESSURE_SEALEVELHPA;
    Serial.print("Meereshoehe:    "); 
    Serial.print(BMPSensor.pressureToAltitude(seaLevelPressure,
                                        event.pressure,
                                        temperature)); 
    Serial.println(" m");
    Serial.println("------------------------");
    Serial.println("");
  }
  // Fehlermeldung falls Sensor nicht ausgelesen werden kann
  else
  {
    Serial.println("Sensor-Fehler");
  }
  delay(1000);
}

Beispielprogramm Download:

KY-052-DruckSensor_TemperaturSensor.zip

Anschlussbelegung Arduino:

VCC = [Pin 5V]
GND = [Pin GND]
SCL = [Pin SCL]
SDA = [Pin SDA]
3,3 = [N.C.]

Codebeispiel Raspberry Pi

Das Programm nutzt zur Ansteuerung des BMP180, der auf diesem Sensor-Modul verbaut ist, die entsprechenden BMP085/180 und I2C Python-Libraries der Firma Adafruit. Diese wurden unter dem folgenden Link unter der MIT OpenSource-Lizenz veröffentlicht. Die benötigten Libraries sind im unteren Download-Paket enthalten.

Das Programm startet die MEssung am Sensor und gibt die gemessenen Wete für die .

Damit der Raspberry Pi mit dem Sensor auf dem I2C-Bus kommunizieren kann, muss vorab die I2C-Funktion beim Raspberry Pi aktiviert werden. Hierzu müssen folgende Zeilen am Ende der Datei "/boot/config.txt" hinzugefügt werden:

    dtparam=i2c_arm=on

Die Datei kann mit folgenden Befehl editiert werden:

sudo nano /boot/config.txt

Mit der Tastenfolge [Strg+X -> Y -> Enter] kann die Datei, nach dem hinzufügen der Zeile am unteren Ende, gespeichert und geschlossen werden.

Außerdem werden zusätzliche Bibliotheken benötigt, um I2C innerhalb Python nutzen zu können. Um diese zu installieren muss folgender Befehl in die Konsole eingegeben werden:

sudo apt-get install python-smbus i2c-tools -y

Hiernach kann das folgende Python-Code Beispiel verwendet werden:

#
#!/usr/bin/python
# coding=utf-8

#############################################################################################################
### Copyright by Joy-IT
### Published under Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License
### Commercial use only after permission is requested and granted
###
### KY-053 Analog Digital Converter - Raspberry Pi Python Code Example
###
#############################################################################################################


# Dieser Code nutzt die ADS1115 und die I2C Python Library fuer den Raspberry Pi
# Diese ist unter folgendem Link unter der BSD Lizenz veroeffentlicht
# [https://github.com/adafruit/Adafruit-Raspberry-Pi-Python-Code]
from Adafruit_ADS1x15 import ADS1x15
from time import sleep

# Weitere benoetigte Module werden importiert und eingerichtet
import time, signal, sys, os
import RPi.GPIO as GPIO
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)

# Benutzte Variablen werden initialisiert
delayTime = 0.5 # in Sekunden

# Adresszuweisung ADS1x15 ADC

ADS1015 = 0x00  # 12-bit ADC
ADS1115 = 0x01  # 16-bit

# Verstaerkung (Gain) wird ausgewaehlt
gain = 4096  # +/- 4.096V
# gain = 2048  # +/- 2.048V
# gain = 1024  # +/- 1.024V
# gain = 512   # +/- 0.512V
# gain = 256   # +/- 0.256V

# Abtasterate des ADC (SampleRate) wird ausgewaehlt
# sps = 8    # 8 Samples pro Sekunde
# sps = 16   # 16 Samples pro Sekunde
# sps = 32   # 32 Samples pro Sekunde
sps = 64   # 64 Samples pro Sekunde
# sps = 128  # 128 Samples pro Sekunde
# sps = 250  # 250 Samples pro Sekunde
# sps = 475  # 475 Samples pro Sekunde
# sps = 860  # 860 Samples pro Sekunde

# ADC-Channel (1-4) wird ausgewaehlt
adc_channel_0 = 0    # Channel 0
adc_channel_1 = 1    # Channel 1
adc_channel_2 = 2    # Channel 2
adc_channel_3 = 3    # Channel 3

# Hier wird der ADC initialisiert - beim KY-053 verwendeten ADC handelt es sich um einen ADS1115 Chipsatz
adc = ADS1x15(ic=ADS1115)

Button_PIN = 24
GPIO.setup(Button_PIN, GPIO.IN, pull_up_down = GPIO.PUD_UP)

#############################################################################################################

# ########
# Hauptprogrammschleife
# ########
# Das Programm liest die aktuellen Werte der Eingang-Pins
# und gibt diese in der Konsole aus

try:
        while True:
                #Aktuelle Werte werden aufgenommen
                adc0 = adc.readADCSingleEnded(adc_channel_0, gain, sps)
                adc1 = adc.readADCSingleEnded(adc_channel_1, gain, sps)
                adc2 = adc.readADCSingleEnded(adc_channel_2, gain, sps)
                adc3 = adc.readADCSingleEnded(adc_channel_3, gain, sps)

                # Ausgabe auf die Konsole
                print "Messwert Channel 0:", adc0, "mV "
                print "Messwert Channel 1:", adc1, "mV "
                print "Messwert Channel 2:", adc2, "mV "
                print "Messwert Channel 3:", adc3, "mV "
                print "---------------------------------------"

                # Reset + Delay
                button_pressed = False
                time.sleep(delayTime)



except KeyboardInterrupt:
        GPIO.cleanup()

Anschlussbelegung Raspberry Pi:

VDD = 3,3V [Pin 01]
GND = Masse [Pin 06]
SCL = GPIO03 / SCL [Pin 05]
SDA = GPIO02 / SDA [Pin 01]
ADDR = N.C. [-]
ALRT = N.C. [-]
A0 = Messspitze Analog 0 [Zu messende Spannung | z.B. Sensorausgang]
A1 = Messspitze Analog 1 [Zu messende Spannung | z.B. Sensorausgang]
A2 = Messspitze Analog 2 [Zu messende Spannung | z.B. Sensorausgang]
A3 = Messspitze Analog 3 [Zu messende Spannung | z.B. Sensorausgang]

Beispielprogramm Download


KY-053_RPi_AnalogDigitalConverter.zip


Zu starten mit dem Befehl:

sudo python KY-053_RPi_AnalogDigitalConverter.py