Barometrik Basınç Sensörü Devresi - Çalışma ve Arayüz Detayları

Bu yazıda Barometrenin ne olduğunu ve barometrik bir BMP180 sensörünün Arduino ile nasıl arayüzleneceğini keşfedeceğiz. Ayrıca, önemli özelliklerinden bazılarını keşfedeceğiz ve son olarak barometrik okumaları kullanarak hava durumunu nasıl tahmin edeceğimizi öğreneceğiz.

Barometre nedir?

Barometre, atmosferik basıncı ölçmek için kullanılan bir araçtır. Atmosferik basınç, dünya atmosferinin uyguladığı kuvvet miktarıdır. Dünyanın atmosferik basıncı zaman zaman değişir, atmosfer basıncındaki değişiklik yerel bölgedeki kısa vadeli hava durumunu tahmin edebilir.

Modern zamanlarda, akıllı telefon, TV, radyo vb. Aracılığıyla parmak uçlarımızda hava tahmini alabiliyoruz. Ancak 17. yüzyılın ilk günlerinde hava tahmini cıva gibi toksik kimyasal elementler kullanılarak üretilen barometreye bağlıydı.

Cıva bazlı barometre, bilim adamları için çiftçiler için kullanışlı bir araçtı. Hava durumunu oldukça doğru tahmin etti, bilim insanlarının atmosfer üzerinde bilimsel deneyler yapmasına yardımcı oldu ve çiftçiler ne zaman doğru zamanda ürün yetiştireceklerini biliyorlardı.

Daha sonra herhangi bir sıvı kullanmayan mekanik esaslı barometre icat edildi. Neyse ki, barometrik sensörlerin ucuz olduğu ve başparmağımızdan daha büyük boyutlara sahip olmadığı ileri teknoloji çağında yaşıyoruz.

Barometrik sensörün resmi:

Artık barometrenin ne olduğunu ve nerede kullanıldığını biliyorsunuz.

Özellikler:

• 300hPa ile 1100hPa (1hPa = 100Pa) arasında değişen basınçları ölçebilir, “Pa” Pascal'ı ve hPa hektopaskal'ı belirtir.
• Çalışma sıcaklığı -40 ila +85 derece Celsius arasındadır.
• 0 ila 65 derece Celsius arasında değişen sıcaklık ölçümü.
• Tipik çalışma voltajı 3.3V.
• Güç tüketimi 5 mikroamper.
Şimdi devre şemasına geçelim.

Nasıl çalışır

Arduino kullanan barometrik BMP180 sensör devresi, iki kablolu iletişim olan i2C veriyolunu kullandığından aslında çok basittir. Çip, yerleşik düzenlenmiş güç kaynağından Arduino'dan 3.3V kullanır. Yerel atmosferik basıncı ve ortam sıcaklığını ölçebilir.

Yazarın prototipi:

Program, IDE'nin Seri monitöründen şahit olabileceğimiz, deniz seviyesindeki atmosferik basınç ve deniz seviyesinden yükseklik gibi diğer parametreleri de hesaplamak için tasarlanmıştır.

Programlama bölümüne dalmadan önce, aşağıdaki bağlantıdan kitaplık dosyasını indirin: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git ve Arduino kitaplık klasörüne ekleyin.

Program kodu:

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

Kitaplık dosyasının bağlantısı orijinal olarak BMP085 için yapılmıştır, ancak BMP180 ile uyumludur.

NOT: Programı derlerken, IDE bir uyarı verir, lütfen dikkate almayın, kod ve kitaplık gayet iyi çalışıyor.

Hava durumu nasıl tahmin edilir?

TV ve radyolarda yayınlanan hava durumu tahmini yerel atmosferik basınçtan değil deniz seviyesinden ölçülür, bunun nedeni rakımın konumdan konuma okumayı etkileyebilmesi ve deniz seviyesinde ölçümün tüm barometrede standart bir değer vermesidir. Bu nedenle, seri monitörde deniz seviyesindeki (Hesaplanan) Basınç seviyesine odaklanıyoruz.

Atmosferik basınç değişmeye devam eder ve sabit bir değer elde edilemez. Ancak, okumayı belirli aralıklarla izleyerek hava durumu belirlenebilir.

Okumalara bakın ve not edin, yarım saat bekleyin ve okumayı tekrar not edin, eğer okuma yükselirse bu, havanın güneşli olacağı anlamına gelir. Okuma azalırsa, bir fırtına veya yağmur tahmin edebiliriz.

Bu, tüm barometrelerde aynıdır. İlk ve mevcut okumalar arasındaki fark ne kadar yüksek olursa, hava koşullarını değiştirme olasılığı o kadar yüksek olur.