Цепь датчика барометрического давления - детали работы и сопряжения

В этой статье мы собираемся изучить, что такое барометр и как связать барометрический датчик BMP180 с Arduino. Мы также изучим некоторые из его важных характеристик и, наконец, узнаем, как предсказывать погоду, используя показания барометра.

Что такое барометр?

Барометр - это прибор для измерения атмосферного давления. Атмосферное давление - это сила, прилагаемая земной атмосферой. Атмосферное давление на Земле меняется время от времени, изменение атмосферного давления позволяет прогнозировать краткосрочные погодные условия в данной местности.

В наше время мы можем получать прогноз погоды на кончиках пальцев через смартфон, телевизор, радио и т. Д. Но в первые дни, примерно в 17 веке, прогноз погоды зависел от барометра, который был изготовлен с использованием токсичных химических элементов, таких как ртуть.

Барометр на основе ртути был удобным инструментом для ученых и фермеров. Он довольно точно предсказывал погоду, он помог ученым проводить научные эксперименты с атмосферой, а фермеры знали, когда выращивать урожай в нужное время.

Позже был изобретен барометр на механической основе, в котором не использовалась никакая жидкость. К счастью, мы живем в эпоху передовых технологий, когда барометрические датчики недороги и размером не больше, чем ноготь большого пальца.

Иллюстрация барометрического датчика:

Теперь вы знаете, что такое барометр и где он используется.

Характеристики:

• Он может измерять давление в диапазоне от 300 гПа до 1100 гПа (1 гПа = 100 Па), «Па» означает Паскаль, а гПа означает гектопаскаль.
• Температура эксплуатации от -40 до +85 градусов Цельсия.
• Измерение температуры от 0 до 65 градусов Цельсия.
• Типичное рабочее напряжение 3,3 В.
• Потребляемая мощность 5 мкА.
Теперь давайте погрузимся в принципиальную схему.

Как это устроено

Схема барометрического датчика BMP180 с использованием Arduino на самом деле очень проста, поскольку использует шину i2C, которая является двухпроводной связью. Чип использует 3,3 В от Arduino от бортового регулируемого источника питания. Он может измерять местное атмосферное давление и температуру окружающей среды.

Авторский прототип:

Программа предназначена для расчета и других параметров, таких как атмосферное давление на уровне моря и высота над уровнем моря, что мы можем наблюдать из последовательного монитора IDE.

Прежде чем погрузиться в программирование, загрузите файл библиотеки по следующей ссылке: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git и добавьте его в папку библиотеки Arduino.

Программный код:

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

Ссылка на файл библиотеки изначально сделана для BMP085, но он совместим с BMP180.

ПРИМЕЧАНИЕ. При компиляции программы среда IDE выдает предупреждение, не обращайте на него внимания, код и библиотека работают нормально.

Как предсказать погоду?

Прогноз погоды, который транслируется по телевидению и радио, измеряется на уровне моря, а не на местном атмосферном давлении, потому что высота может влиять на показания от места к месту, а измерения на уровне моря дадут стандартное значение по всему барометру. Итак, мы сосредотачиваемся на уровне давления на уровне моря (рассчитанном) на серийном мониторе.

Атмосферное давление постоянно меняется, и невозможно получить постоянное значение. Но можно определить погоду, отслеживая показания через некоторый промежуток времени.

Посмотрите на показания и запишите их, подождите полчаса и снова запишите показания, если показания будут высокими, это означает, что погода будет солнечной. Если значение становится низким, мы можем предсказать шторм или дождь.

То же самое для всех барометров. Чем выше разница между начальным и текущим показаниями, тем выше вероятность изменения погодных условий.