Circuito del sensore di pressione barometrica - Dettagli di funzionamento e interfacciamento

In questo articolo esploreremo cos'è un barometro e come interfacciare un sensore barometrico BMP180 con Arduino. Esploreremo anche alcune delle sue importanti specifiche e infine impareremo come prevedere il tempo utilizzando letture barometriche.

Cos'è il barometro?

Il barometro è uno strumento per misurare la pressione atmosferica. La pressione atmosferica è la quantità di forza esercitata dall'atmosfera terrestre. La pressione atmosferica terrestre cambia di volta in volta, il cambiamento della pressione atmosferica può prevedere le condizioni meteorologiche a breve termine nell'area locale.

Nei tempi moderni, possiamo ottenere previsioni del tempo sui nostri polpastrelli tramite smartphone, TV, radio, ecc. Ma all'inizio, intorno al 17 ° secolo, le previsioni del tempo dipendevano dal barometro, che era fabbricato utilizzando elementi chimici tossici come il mercurio.

Il barometro basato sul mercurio era uno strumento utile per gli scienziati per gli agricoltori. Prevedeva il tempo abbastanza accurato, aiutava gli scienziati a condurre esperimenti scientifici sull'atmosfera e gli agricoltori sanno quando coltivare i raccolti al momento giusto.

In seguito fu inventato il barometro a base meccanica, che non utilizzava alcun tipo di liquido. Fortunatamente, stiamo vivendo in un'era di tecnologia avanzata, in cui i sensori barometrici sono poco costosi e non misurano più delle nostre unghie.

Illustrazione del sensore barometrico:

Ora sai cos'è un barometro e dove viene utilizzato.

Specifiche:

• Può misurare pressioni comprese tra 300 hPa e 1100 hPa (1hPa = 100Pa), 'Pa' indica Pascal e hPa indica ettopascal.
• La temperatura di esercizio va da -40 a +85 gradi Celsius.
• Misurazione della temperatura compresa tra 0 e 65 gradi Celsius.
• Tensione di esercizio tipica 3,3 V.
• Potenza assorbita 5 microampere.
Ora, tuffiamoci nello schema del circuito.

Come funziona

Il circuito del sensore barometrico BMP180 che utilizza Arduino è in realtà molto semplice in quanto utilizza il bus i2C, che è una comunicazione a due fili. Il chip utilizza 3,3 V da Arduino dall'alimentatore regolato a bordo. Può misurare la pressione atmosferica locale e la temperatura ambiente.

Prototipo dell'autore:

Il programma è progettato per calcolare anche altri parametri come la pressione atmosferica a livello del mare e l'altitudine dal livello del mare, che possiamo testimoniare dal monitor seriale di IDE.

Prima di immergerti nella parte di programmazione, scarica il file della libreria dal seguente link: github.com/adafruit/Adafruit_BMP085_Unified.git e aggiungilo alla cartella della libreria di Arduino.

Codice programma:

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

Il collegamento per il file della libreria è originariamente creato per BMP085, ma è compatibile con BMP180.

NOTA: durante la compilazione del programma, l'IDE fornisce un avviso, ignorarlo, il codice e la libreria funzionano perfettamente.

Come prevedere il tempo?

Le previsioni del tempo che vengono trasmesse in TV e radio, sono misurate dal livello del mare e non dalla pressione atmosferica locale, questo perché l'altitudine può influenzare la lettura da un luogo all'altro e la misurazione a livello del mare darà un valore standard su tutto il barometro. Quindi, ci stiamo concentrando sul livello di pressione a livello del mare (calcolato) sul monitor seriale.

La pressione atmosferica continua a cambiare e non è possibile ottenere un valore costante. Tuttavia, è possibile determinare il tempo monitorando la lettura a un certo intervallo di tempo.

Guarda le letture e annotale, aspetta mezz'ora e annota di nuovo la lettura, se la lettura è alta, significa che il tempo sarà soleggiato. Se la lettura è bassa, possiamo prevedere un temporale o una pioggia.

Questo è lo stesso per tutti i barometri. Maggiore è la differenza tra le letture iniziali e correnti, maggiore è la possibilità di cambiare le condizioni meteorologiche.