Barometrisk trycksensorkrets - Arbets- och gränssnittsdetaljer

I den här artikeln ska vi utforska, vad är en barometer och hur man gränssnitt en barometrisk BMP180-sensor med Arduino. Vi kommer också att utforska några av dess viktiga specifikationer och slutligen lär vi oss att förutsäga väder med hjälp av barometriska avläsningar.

Vad är Barometer?

Barometer är ett instrument för att mäta atmosfärstryck. Atmosfärstrycket är mängden kraft som utövas av jordens atmosfär. Jordens atmosfärstryck förändras då och då, förändringen i atmosfärstrycket kan förutsäga kortsiktiga väderförhållanden i det lokala området.

I modern tid kan vi få väderprognoser på våra fingertoppar via smartphone, TV, radio etc. Men i början av 1600-talet var väderprognosen beroende av barometer, som tillverkades med giftiga kemiska element som kvicksilver.

Kvicksilverbaserad barometer var ett praktiskt verktyg för forskare för jordbrukare. Det förutspådde vädret ganska exakt, det hjälpte forskare att genomföra vetenskapliga experiment på atmosfären, och bönderna vet när de ska odla grödor vid rätt tidpunkt.

Senare uppfanns mekanisk baserad barometer som inte använde någon form av vätska. Lyckligtvis lever vi i en tid med avancerad teknik, där barometriska sensorer är billiga och inte måttar mer än vår tumme.

Illustration av barometrisk sensor:

Nu vet du vad en barometer är och var den används.

Specifikationer:

• Den kan mäta tryck från 300hPa till 1100hPa (1hPa = 100Pa), 'Pa' betecknar Pascal och hPa betecknar hektopascal.
• Arbetstemperaturen är från -40 till +85 grader Celsius.
• Mät temperatur från 0 till 65 grader Celsius.
• Typisk driftspänning 3,3V.
• Strömförbrukning 5 mikroampere.
Låt oss nu dyka in i kretsschemat.

Hur det fungerar

Den barometriska BMP180-sensorkretsen med Arduino är faktiskt väldigt enkel eftersom den använder i2C-buss, som är tvåtrådskommunikation. Chipet använder 3,3 V från Arduino från inbyggd reglerad strömförsörjning. Den kan mäta lokalt atmosfärstryck och omgivningstemperatur.

Författarens prototyp:

Programmet är utformat för att också beräkna andra parametrar, såsom atmosfärstryck vid havsnivå och höjd från havsnivå, vilket vi kan bevittna från seriell övervakning av IDE.

Innan du dyker in i programmeringsdelen, ladda ner biblioteksfilen från följande länk: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git och lägg till den i Arduino-biblioteksmappen.

Programkod:

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

Länken för biblioteksfilen skapades ursprungligen för BMP085, men den är kompatibel med BMP180.

OBS: När du sammanställer programmet, ger IDE en varning, ignorera det, koden och biblioteket fungerar bra.

Hur förutsäger jag vädret?

Väderprognosen som sänds på TV och radio mäts från havsnivå och inte lokalt atmosfärstryck, detta beror på att höjden kan påverka avläsningen från plats till plats och att mäta vid havsnivå ger ett standardvärde över hela barometern. Så vi fokuserar på trycknivå vid havsnivå (beräknad) på seriell bildskärm.

Atmosfärstrycket fortsätter att förändras och inget konstant värde kan erhållas. Men man kan bestämma vädret genom att övervaka avläsningen vid ett visst tidsintervall.

Titta på avläsningarna och notera det, vänta en halvtimme och notera avläsningen igen, om avläsningen blir hög betyder det att vädret blir soligt. Om avläsningen blir låg kan vi förutsäga storm eller regn.

Detta är detsamma över alla barometrar. Ju högre skillnad mellan, initial och aktuell mätning, desto större är möjligheten att ändra väderförhållanden.