🗒️ 👟 🧛🏾 STM32F103 माइक्रोकंट्रोलर (ब्लू टैबलेट) के साथ सरल प्रयोग 🏼 〰️ 👩🏿‍🤝‍👨🏾

भाग 2 <- भाग 1

चलिए STM32F103C8T6 माइक्रोकंट्रोलर के साथ प्रयोग करना जारी रखें, कुछ I2C सेंसर / डिस्प्ले को "ब्लू टैबलेट" से कनेक्ट करें।

लोकप्रिय I2C डिस्प्ले के लिए समर्थित समर्थन:

एलसीडी 1602
SSD1306

निम्नलिखित सेंसर के लिए समर्थित समर्थन:

BH1750 - लाइट सेंसर
BME280 - तापमान, दबाव, आर्द्रता सेंसर
CCS811 - CO2 सेंसर, वीओसी (वाष्पशील कार्बनिक पदार्थ)

नई सुविधाओं के साथ काम करना शुरू करने के लिए, आपको एक नई परियोजना बनाने की आवश्यकता है।
MIOC प्रोग्राम को डाउनलोड करने का लिंक पहले भाग में दिया गया है।

सेंसर

BH1750 सेंसर

I2C इंटरफ़ेस के साथ BH1750 16-बिट लाइट सेंसर (लाइट मीटर)। BH1750 पर फोटोडियोड प्रकाश की तीव्रता को निर्धारित करता है, जो एक परिचालन एम्पलीफायर का उपयोग करके आउटपुट वोल्टेज में बदल जाता है। अंतर्निहित ADC 16-बिट डिजिटल डेटा प्रदान करता है। BH1750 का आंतरिक तर्क किसी भी जटिल गणना की आवश्यकता को समाप्त करता है, क्योंकि यह सीधे लक्स (लक्स) में महत्वपूर्ण डिजिटल डेटा का उत्पादन करता है।

प्रलेखन के अनुसार, BH1750 सेंसर दृश्य प्रकाश के प्रति संवेदनशील है और व्यावहारिक रूप से अवरक्त विकिरण से प्रभावित नहीं है, अर्थात। लगभग एक ही वर्णक्रमीय श्रेणी में मानव आंख के रूप में प्रतिक्रिया करता है।

"कॉन्फ़िगरेशन" टैब पर, इस सेंसर के साथ काम करने के लिए, BH1750 चुनें।

माप के परिणाम वैश्विक चर में होंगे:
uint32_t BH_L;

सेंसर को I2C2 बस से जोड़ना:

BME280 सेंसर

यह सेंसर पर्यावरण के मापदंडों को मापता है: तापमान, वायुमंडलीय दबाव, साथ ही आर्द्रता।

एक समान सेंसर भी है - BMP280, जिसमें आर्द्रता को मापने की क्षमता का अभाव है। लेकिन इसमें लागत बहुत कम आती है।

इस तथ्य के अलावा कि सेंसर उपरोक्त सभी मापदंडों को मापता है, यह भी जानता है कि शोर को कैसे फ़िल्टर किया जाए, रीडिंग का अंशांकन इसमें बनाया गया है। इसके अलावा, अन्य सेंसर के विपरीत, यह सेंसर इन सभी मापों को न केवल जल्दी, बल्कि व्यापक रेंज में भी बनाता है। उदाहरण के लिए, कई सेंसर 20 प्रतिशत से कम की वायु आर्द्रता को मापना नहीं जानते हैं।

सेंसर की घोषित विशेषताएं इस प्रकार हैं:

सेंसर I2C2 बस से इस प्रकार जुड़े हैं:

यदि BMP280 का उपयोग किया जाएगा, तो मुख्य / bme280.c फ़ाइल में आपको चिह्नित सभी पंक्तियों को टिप्पणी करने की आवश्यकता है // BMP पर टिप्पणी करें।

माप परिणाम वैश्विक चर में होंगे:

BH1750, BME280 सेंसर और 1602 डिस्प्ले के साथ काम करने वाले कार्यक्रम का एक उदाहरण:

#include "mx_init_hw.c" int main() { char s[64]; float t=0, p=0, h=0; Init_HW(); // --------------------- // The main program loop // --------------------- while( TRUE ) { delay_ms( 300 ); t = BME_T / 10.0; p = BME_P / 100.0; h = BME_H / 10.0; sprintf( s, "t=%-7.1fC", t ); SSD1306_write_string( 1, s ); sprintf( s, "p=%-7.1fPa", p ); SSD1306_write_string( 2, s ); sprintf( s, "h=%-7.1f%% ", h ); SSD1306_write_string( 3, s ); sprintf( s, "T=%-7.1fH=%.1f", t, h ); LCD_write_string( 1, s ); sprintf( s, "P=%-7.1fL=%u", p, BH_L ); LCD_write_string( 2, s ); } }

कार्यक्रम का परिणाम:

SSD1306 के प्रदर्शन पर समान कार्यक्रम तापमान, दबाव, आर्द्रता प्रदर्शित करेगा
(इस डिस्प्ले को कनेक्ट करें, और इसे कॉन्फ़िगरेशन में चुनें):

BME280 अधिक सटीकता के साथ तापमान को माप सकता है। ऐसा करने के लिए, इसे कैलिब्रेट किया जाना चाहिए। मुख्य / bme280.h फ़ाइल में, इसके लिए एक मैक्रो परिभाषा है:
# डेफिन डीटी 3520

CCS811 सेंसर

हमारे आसपास की हवा गैसों का मिश्रण है और इसमें मुख्य रूप से नाइट्रोजन (लगभग 78%) और ऑक्सीजन (लगभग 21%) होता है। शेष प्रतिशत का विभिन्न अशुद्धियों (अक्रिय गैसों, कार्बन डाइऑक्साइड, कार्बन मोनोऑक्साइड, कार्बनिक वाष्पशील पदार्थों (वीओसी), आदि) के कारण होता है। इस तथ्य के बावजूद कि अशुद्धियों का प्रतिशत छोटा है, उनकी एकाग्रता में बदलाव मनुष्यों के लिए बहुत अप्रिय और खतरनाक भी हो सकता है। कार्यालय और आवासीय परिसर में वायु की गुणवत्ता अक्सर CO2 और वीओसी की सामग्री से जुड़ी होती है।

कार्बनिक वाष्पशील पदार्थों में 5000 से अधिक यौगिक शामिल हैं। उनमें से अधिकांश की शिक्षा किसी तरह मानव जीवन की प्रक्रियाओं से जुड़ी है।

इस प्रकार, यहां तक कि एक बंद कमरे में एक साधारण मानव उपस्थिति हवा के "प्रदूषण" और वेंटिलेशन की आवश्यकता की ओर जाता है। हवा में वीओसी की एकाग्रता का अनुमान लगाना मुश्किल है। इससे पहले, VOCs की एकाग्रता का अनुमान लगाने के लिए CO2 सेंसर का उपयोग किया जाता था। उसी समय, इस तथ्य को ध्यान में रखा गया था कि सामान्य परिस्थितियों में वीओसी और सीओ 2 की सांद्रता बाध्य हैं। सीओ 2 के प्रतिशत को जानने के बाद, कोई अप्रत्यक्ष रूप से वीओसी की एकाग्रता का निर्धारण कर सकता है। यदि हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री एक निश्चित सीमा तक पहुंच गई है, तो वेंटिलेशन को चालू करना होगा।

व्यवहार में, VOC और CO2 के बीच संबंध हमेशा सीधा नहीं होता है। उदाहरण के लिए, इनडोर धूम्रपान VOC सामग्री में एक तेज उछाल का कारण बनता है, जो CO2 सेंसर रिकॉर्ड नहीं करता है, इसलिए कार्बन डाइऑक्साइड की एकाग्रता में बहुत बदलाव नहीं होता है। कार्बन डाइऑक्साइड सेंसर भी शक्तिहीन होंगे यदि कमरे में घरेलू रसायनों, सफाई उत्पादों, पेंट और वार्निश या साधारण इत्र का उपयोग किया जाता है। AMS VOC एकाग्रता को मापने की समस्या के लिए अपना समाधान प्रस्तुत करता है - CCS811 सेंसर।

CCS811B वायु गुणवत्ता सेंसर की विशेषताएं:

सेंसर में एक स्वचालित अंशांकन एल्गोरिदम है। कुछ दिनों के भीतर मापा गया मान स्वचालित रूप से सेट हो जाता है। इस कारण से, नए सेंसर में एक विशाल प्रारंभिक त्रुटि है और कम से कम तीन से चार दिनों तक काम करना चाहिए जब तक कि अधिक या कम विश्वसनीय विकल्प उपलब्ध न हों:

उपयोगकर्ता को यह भी याद रखना होगा कि हर बार स्विच करने के बाद, CCS811 सेंसर को "वार्म अप" करना होगा। ऐसे "वार्म-अप" का समय 30 मिनट से अधिक है, जिसके दौरान त्रुटि अस्वीकार्य रूप से बड़ी है:

CCS811 की यह विशेषता विचार करने के लिए अत्यंत महत्वपूर्ण है।

सेंसर माप परिणाम वैश्विक चर में हैं:
uint32_t CCS_CO2;
uint32_t CCS_TVOC;

सेंसर को I2C2 बस से जोड़ना:

आप ऊपर दिए गए उदाहरणों का उपयोग करके और पहले भाग में कंसोल के साथ काम करने के तरीके का वर्णन करके इस सेंसर के परिणामों को प्रिंट करने के लिए प्रोग्राम लिख सकते हैं।

अन्य सेंसरों के उदाहरण

मोशन सेंसर HC-SR501

कुछ सेंसर, जैसे कि HC-SR501 मोशन सेंसर, को किसी अतिरिक्त स्निपेट को लिखने की आवश्यकता नहीं होती है।

इस सेंसर के लिए, एक चर घोषित करें, टाइप करें = GPIO_Mode_IN_FLOATING, एक पोर्ट चुनें।

बीएसपी उत्पन्न करें, संकलन करें, एमके पर अपलोड करें। अगला, हम इस सेंसर के साथ उसी तरह काम करते हैं जैसे बटन (डेटा प्राप्त करने के लिए)।

HC-SR501 सेंसर कनेक्शन:

तापमान / आर्द्रता सेंसर DHT22

तापमान / आर्द्रता सेंसर

सेंसर कनेक्शन:

इस सेंसर के साथ काम उपयोगकर्ता स्निपेट (आर्डिनो स्कैच का एनालॉग) के एक उदाहरण के रूप में होगा।

स्निपेट को यहां लिया जा सकता है:
dht22.c
इसे मुख्य फ़ोल्डर में रखें
इस फ़ाइल में, लाइनों को संपादित करें:

 #define PORT GPIOA #define PIN GPIO_Pin_5

वास्तविक सेंसर कनेक्शन द्वारा

इस स्निपेट के साथ काम करने के लिए कार्यक्रम का पाठ:

 #include "mx_init_hw.c" #include "dht_22.c" int main() { int16_t dht_t, dht_h; Init_HW(); dht_init(); // --------------------- // The main program loop // --------------------- while( TRUE ) { delay_ms( 5000 ); if( !get_dht_data( &dht_t, &dht_h ) ) print( "t=%.1f h=%.1f\r\n", (float)dht_t / 10.0, (float)dht_h / 10.0 ) else print( "DHT 22 - ERR\r\n" ); } }

काम का परिणाम:

हर 4-5 सेकंड से अधिक बार, सेंसर को पूछताछ करने का कोई मतलब नहीं होता है। कारण: तापमान की गणना 800-900 mS के भीतर होती है, दूसरा: यदि आप अधिक बार साक्षात्कार करते हैं, तो सेंसर स्वयं गर्म हो जाता है।

CLI

फर्मवेयर में एक छोटा शेल होता है जो कंसोल के साथ काम करता है। आप देख सकते हैं कि मुख्य / mx_cli.c फ़ाइल में क्या कमांड हैं

यदि वांछित है, तो आप अपनी किसी भी टीम को जोड़ सकते हैं।

सीएलआई नो इको मोड में काम करना शुरू कर देता है, यानी आपके द्वारा दर्ज किए गए अक्षर प्रदर्शित नहीं होते हैं। आपके द्वारा दर्ज किए गए वर्णों को प्रदर्शित करने के लिए, टाइप करें: इको ऑन।

"Sh on" कमांड, दुसरे दिन दुगनी मात्रा में विन्यासकर्ता में घोषित चर और सेंसर के साथ जुड़े चर का उत्पादन करेगा। पहली स्थिति में संख्या विन्यासकर्ता तालिका में लाइन संख्या से मेल खाती है। यह कमांड कंसोल से जुड़े सिस्टम में डेटा ट्रांसफर करने के लिए बनाई गई है।

कोई झंडे और म्यूटेक्स नहीं हैं जो कंसोल की व्यस्तता का विश्लेषण करते हैं। इसलिए, एक साथ "प्रिंट" और "इको ऑन" ऑपरेटर का उपयोग करते समय, आउटपुट जानकारी का मिश्रण हो सकता है। आपको एक ही समय में दोनों तरीकों का उपयोग नहीं करना चाहिए। इस समस्या को हल करने के लिए, आप दो आउटपुट चैनल का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कंसोल UART1 पर है, और वीसीपी पर उपयोगकर्ता जानकारी का उत्पादन। या इसके विपरीत।

कार्यों का उपयोग करें:

 send_uart1( char *data, int len ) send_usb( char *data, int len )

इन कार्यों के उपयोग की सुविधा के लिए, आप gbl.h फ़ाइल में प्रिंटफ़ मैक्रो बदल सकते हैं। उदाहरण के लिए, निम्नलिखित:

 #define printf(fmt,argv...){char s[128];sprintf(s,fmt,##argv);send_usb(s,strlen(s));} //   VCP

कंसोल को उदाहरण आउटपुट (पर गूंज):

I2Cx बस स्कैन

I2C1 या I2C2 बस को स्कैन करने के लिए, वहाँ तैयार "फर्मवेयर" * .hex हैं
स्कैनर I2Cx
UART1 के लिए सूचना उत्पादन, गति - 115200.8, एन, 1
स्कैनर लोड करने के बाद, "रीसेट" बटन दबाएं।

फर्मवेयर बस पर पाए जाने वाले उपकरणों के पते दिखाता है।

ऊपर वर्णित सभी तीन जुड़े सेंसर।

STM32F103 माइक्रोकंट्रोलर (ब्लू टैबलेट) के साथ सरल प्रयोग