Κύκλωμα αισθητήρα βαρομετρικής πίεσης - Λεπτομέρειες εργασίας και διασύνδεσης

Σε αυτό το άρθρο πρόκειται να διερευνήσουμε, τι είναι ένα βαρόμετρο και πώς να συνδέσουμε έναν βαρομετρικό αισθητήρα BMP180 με το Arduino. Θα διερευνήσουμε επίσης ορισμένες από τις σημαντικές προδιαγραφές του και τέλος θα μάθουμε πώς να προβλέπουμε τον καιρό χρησιμοποιώντας βαρομετρικές αναγνώσεις.

Τι είναι το βαρόμετρο;

Το βαρόμετρο είναι ένα όργανο για τη μέτρηση της ατμοσφαιρικής πίεσης. Η ατμοσφαιρική πίεση είναι το ποσό δύναμης που ασκείται από την ατμόσφαιρα της γης. Η ατμοσφαιρική πίεση της Γης αλλάζει από καιρό σε καιρό, η αλλαγή στην ατμοσφαιρική πίεση μπορεί να προβλέψει βραχυπρόθεσμες καιρικές συνθήκες στην τοπική περιοχή.

Στη σύγχρονη εποχή, μπορούμε να βρούμε πρόγνωση καιρού στις άκρες των δακτύλων μας μέσω smartphone, τηλεόρασης, ραδιοφώνου κ.λπ.

Το βαρόμετρο με βάση τον υδράργυρο ήταν ένα εύχρηστο εργαλείο για τους επιστήμονες στους αγρότες. Προβλέπει ότι ο καιρός είναι αρκετά ακριβής, βοήθησε τον επιστήμονα να πραγματοποιήσει επιστημονικά πειράματα στην ατμόσφαιρα και οι αγρότες γνωρίζουν πότε να καλλιεργούν τις καλλιέργειες την κατάλληλη στιγμή.

Αργότερα εφευρέθηκε το βαρόμετρο μηχανικής βάσης, το οποίο δεν χρησιμοποιούσε κανένα είδος υγρού. Ευτυχώς, ζούμε σε μια εποχή προηγμένης τεχνολογίας, όπου οι βαρομετρικοί αισθητήρες είναι φθηνοί και δεν έχουν μεγαλύτερο μέγεθος από το νύχι μας.

Απεικόνιση βαρομετρικού αισθητήρα:

Τώρα, ξέρετε τι είναι το βαρόμετρο και πού χρησιμοποιείται.

Προδιαγραφές:

• Μπορεί να μετρήσει την πίεση που κυμαίνεται από 300hPa έως 1100hPa (1hPa = 100Pa), το 'Pa' υποδηλώνει Pascal και το hPa υποδηλώνει εκτοπασκάλ.
• Η θερμοκρασία λειτουργίας είναι από -40 έως +85 βαθμούς Κελσίου.
• Μέτρηση θερμοκρασίας από 0 έως 65 βαθμούς Κελσίου.
• Τυπική τάση λειτουργίας 3.3V.
• Κατανάλωση ισχύος 5 microampere.
Τώρα, ας δούμε το διάγραμμα κυκλώματος.

Πως δουλεύει

Το βαρομετρικό κύκλωμα αισθητήρα BMP180 που χρησιμοποιεί το Arduino είναι στην πραγματικότητα πολύ απλό καθώς χρησιμοποιεί δίαυλο i2C, το οποίο είναι επικοινωνία δύο καλωδίων. Το τσιπ χρησιμοποιεί 3.3V από το Arduino από εποχούμενο τροφοδοτικό. Μπορεί να μετρήσει την τοπική ατμοσφαιρική πίεση και τη θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Πρωτότυπο συγγραφέα:

Το πρόγραμμα έχει σχεδιαστεί για να υπολογίζει και άλλες παραμέτρους, όπως η ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας και το υψόμετρο από τη στάθμη της θάλασσας, τα οποία μπορούμε να παρακολουθήσουμε από τη σειριακή οθόνη του IDE.

Πριν μπείτε στο τμήμα προγραμματισμού, πραγματοποιήστε λήψη του αρχείου βιβλιοθήκης από τον ακόλουθο σύνδεσμο: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git και προσθέστε το στο φάκελο βιβλιοθήκης Arduino.

Κωδικός προγράμματος:

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

Ο σύνδεσμος για το αρχείο βιβλιοθήκης δημιουργήθηκε αρχικά για BMP085, αλλά είναι συμβατός με το BMP180.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Κατά τη σύνταξη του προγράμματος, το IDE δίνει μια προειδοποίηση, παρακαλώ αγνοήστε το, ο κώδικας και η βιβλιοθήκη λειτουργούν καλά.

Πώς να προβλέψω τον καιρό;

Η πρόγνωση του καιρού που μεταδίδεται στην τηλεόραση και τα ραδιόφωνα, μετρώνται από το επίπεδο της θάλασσας και όχι από την τοπική ατμοσφαιρική πίεση, διότι το υψόμετρο μπορεί να επηρεάσει την ανάγνωση από τοποθεσία σε τοποθεσία και η μέτρηση στο επίπεδο της θάλασσας θα δώσει μια τυπική τιμή σε όλο το βαρόμετρο. Εστιάζουμε λοιπόν στο επίπεδο πίεσης στο επίπεδο της θάλασσας (Υπολογιζόμενο) στη σειριακή οθόνη.

Η ατμοσφαιρική πίεση συνεχίζει να αλλάζει και δεν μπορεί να επιτευχθεί σταθερή τιμή. Όμως, μπορεί κανείς να καθορίσει τον καιρό παρακολουθώντας την ανάγνωση σε κάποιο χρονικό διάστημα.

Κοιτάξτε τις μετρήσεις και σημειώστε την, περιμένετε μισή ώρα και σημειώστε ξανά την ανάγνωση, εάν η ανάγνωση φτάσει ψηλά, αυτό σημαίνει ότι ο καιρός θα έχει ηλιοφάνεια. Εάν η ένδειξη μειωθεί, μπορούμε να προβλέψουμε μια καταιγίδα ή βροχή.

Αυτό είναι ίδιο σε όλα τα βαρόμετρα. Όσο υψηλότερη είναι η διαφορά μεταξύ, αρχικής και τρέχουσας ένδειξης, τόσο μεγαλύτερη είναι η πιθανότητα αλλαγής της καιρικής κατάστασης.