Barometrisen paineanturin piiri - työskentely- ja rajapintatiedot

Tässä artikkelissa aiomme tutkia, mikä on barometri ja miten barometrinen BMP180-anturi voidaan liittää Arduinoon. Tutkimme myös joitain sen tärkeitä spesifikaatioita ja lopuksi opimme sääennusteen barometristen lukemien avulla.

Mikä on barometri?

Barometri on väline ilmanpaineen mittaamiseen. Ilmakehän paine on maan ilmakehän voiman määrä. Maan ilmakehän paine muuttuu aika ajoin, ilmanpaineen muutos voi ennustaa lyhyen aikavälin sääolosuhteet paikallisella alueella.

Nykyaikana voimme saada sääennusteen sormenpäillemme älypuhelimen, television, radion jne. Kautta. Mutta alkuaikoina, noin 1700-luvulla, sääennuste riippui barometrista, joka valmistettiin myrkyllisillä kemiallisilla elementeillä, kuten elohopealla.

Elohopeapainemittari oli kätevä työkalu tutkijoille viljelijöille. Se ennusti sään melko tarkaksi, auttoi tutkijaa tekemään tieteellisiä kokeita ilmakehässä, ja maanviljelijät tietävät, milloin viljelyä on tehtävä oikeaan aikaan.

Myöhemmin keksittiin mekaaninen barometri, joka ei käyttänyt minkäänlaista nestettä. Onneksi elämme edistyneen tekniikan aikakaudella, jossa barometriset anturit ovat halpoja eivätkä koolla suurempia kuin peukalomme.

Kuva barometrisesta anturista:

Nyt tiedät mikä on barometri ja missä sitä käytetään.

Tekniset tiedot:

• Se voi mitata paineen välillä 300 hPa - 1100 hPa (1hPa = 100Pa), ”Pa” tarkoittaa Pascalia ja hPa tarkoittaa hektopascalia.
• Käyttölämpötila on -40 - +85 celsiusastetta.
• Lämpötilan mittaaminen välillä 0-65 celsiusastetta.
• Tyypillinen käyttöjännite 3,3 V.
• Virrankulutus 5 mikroamperia.
Sukelletaan nyt piirikaavioon.

Kuinka se toimii

Arduinoa käyttävä barometrinen BMP180-anturipiiri on itse asiassa hyvin yksinkertainen, koska siinä käytetään i2C-väylää, joka on kaksijohtiminen tiedonsiirto. Siru käyttää 3,3 V: n Arduinosta aluksella säädetystä virtalähteestä. Se voi mitata paikallisen ilmanpaineen ja ympäristön lämpötilan.

Kirjoittajan prototyyppi:

Ohjelma on suunniteltu laskemaan myös muut parametrit, kuten ilmanpaine merenpinnalla ja korkeus merenpinnasta, jonka voimme todistaa IDE: n sarjavalvonnasta.

Ennen kuin sukelat ohjelmointiosaan, lataa kirjastotiedosto seuraavasta linkistä: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git ja lisää Arduino-kirjastokansioon.

Ohjelmakoodi:

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

Kirjastotiedoston linkki on alun perin tehty BMP085: lle, mutta se on yhteensopiva BMP180: n kanssa.

HUOMAUTUS: Ohjelmaa koottaessa IDE antaa varoituksen, sivuuta se, koodi ja kirjasto toimivat hienosti.

Kuinka ennustaa säätä?

Sääennuste, joka lähetetään televisiossa ja radiossa, mitataan merenpinnasta eikä paikallisesta ilmanpaineesta, koska korkeus voi vaikuttaa lukemiin paikasta toiseen ja merenpinnan mittaus antaa vakioarvon koko barometrille. Joten keskitymme painetasoon merenpinnalla (laskettu) sarjavalvonnassa.

Ilmanpaine muuttuu jatkuvasti, eikä vakioarvoa voida saada. Mutta sää voidaan määrittää seuraamalla lukemaa tietyllä aikavälillä.

Katso lukemat ja huomioi se, odota puoli tuntia ja merkitse lukema uudelleen, jos lukema nousee korkealle, se tarkoittaa, että sää tulee olemaan aurinkoinen. Jos lukema laskee, voimme ennustaa myrskyn tai sateen.

Tämä on sama kaikissa barometreissä. Suurempi ero alkuperäisten ja nykyisten lukemien välillä, suurempi mahdollisuus muuttaa sääolosuhteita.