คู่มือผู้ใช้เซ็นเซอร์อุณหภูมิ Adafruit MCP9808 ความแม่นยำ I2C

เซ็นเซอร์อุณหภูมิแบบดิจิตอล I2C นี้เป็นหนึ่งในเซ็นเซอร์ที่แม่นยำ/แม่นยำกว่าที่เราเคยเห็น ด้วยความแม่นยำทั่วไปที่ ±0.25°C ในช่วง -40°C ถึง +125°C ของเซ็นเซอร์ และความแม่นยำที่ +0.0625°C ใช้งานได้ดีกับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ใช้ i2c มาตรฐาน มีหมุดที่อยู่ 3 อัน ดังนั้นคุณจึงสามารถเชื่อมต่อได้ถึง 8 บัส I2C เดียวโดยไม่มีการชนกันของที่อยู่ เหนือสิ่งอื่นใด เล่มกว้างtage range ทำให้ใช้งานได้กับลอจิก 2.7V ถึง 5.5V!

ไม่เหมือนกับ DS18B20 ที่เซ็นเซอร์นี้ไม่ได้มาในชุดทะลุผ่าน ดังนั้นเราจึงวางเซ็นเซอร์ขนาดเล็กนี้ไว้บนแผงวงจร PCB แบบฝ่าวงล้อมเพื่อการใช้งานที่ง่าย PCB ประกอบด้วยรูสำหรับยึดและตัวต้านทานแบบดึงลงสำหรับหมุดที่อยู่ 3 ตัว เรายังเขียนห้องสมุดเล็ก ๆ ที่น่ารักสำหรับ Arduino ที่จะทำงานร่วมกับ Arduino ใด ๆ ที่เข้ากันได้ คุณจะพร้อมใช้งานใน 15 นาทีหรือน้อยกว่า

เพื่อให้คุณดำเนินการได้อย่างรวดเร็ว เราจึงสร้าง PCB แบบสั่งทำพิเศษด้วย MCP9808 และวงจรที่รองรับ เช่น ตัวต้านทานและตัวเก็บประจุแบบดึงขึ้น ในรูปแบบ STEMMA QT (https://adafru.it/LBQ) ทำให้ง่ายต่อการติดต่อกับ ขั้วต่อ STEMMA QT (https://adafru.it/JqB) ด้านใดด้านหนึ่งเข้ากันได้กับ SparkFun Qwiic (https://adafru.it/Fpw) ตัวเชื่อมต่อ I2C สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถเชื่อมต่อแบบไร้บัดกรีระหว่างบอร์ดพัฒนาของคุณและ MCP9808 หรือเชื่อมโยงกับเซ็นเซอร์และอุปกรณ์เสริมอื่นๆ มากมายโดยใช้สายเคเบิลที่เข้ากันได้ (https://adafru.it/JnB). ไม่รวม QT Cable แต่ทางร้านมีหลากหลาย (https://adafru.it/JnB).

การควบคุม I2C อย่างง่าย

มากถึง 8 บนบัส I2C เดียวพร้อมพินที่อยู่ที่ปรับได้
ความแม่นยำทั่วไป 0.25°C ในช่วง -40°C ถึง 125°C (รับประกันสูงสุด 0.5 °C ตั้งแต่ -20°C ถึง 100°C)

ความละเอียด 0.0625 องศาเซลเซียส
พลังงาน 2.7V ถึง 5.5V และลอจิก voltagช่วงอี

กระแสไฟที่ใช้งาน: 200 μA (ทั่วไป)
บอร์ดนี้มีสองเวอร์ชัน – เวอร์ชัน STEMMA QT ที่แสดงด้านบน และเวอร์ชันเฉพาะส่วนหัวดั้งเดิมที่แสดงด้านล่าง รหัสทำงานเหมือนกันทั้งคู่!

พินเอาต์

MCP9808 เป็นเซ็นเซอร์ที่ตรงไปตรงมามาก มาดูพินทั้งหมดกัน เพื่อให้คุณสามารถเข้าใจสิ่งที่คุณต้องเชื่อมต่อเพื่อเริ่มต้นใช้งาน

พินไฟฟ้า

VIN (VDD ในเวอร์ชันส่วนหัวเท่านั้น) - นี่คือพินระดับพลังงานบวกและลอจิก อาจเป็น 2.75.5VDC ดังนั้นจึงเหมาะสำหรับใช้กับลอจิก 3 หรือ 5V Power VIN (VDD) กับระดับตรรกะที่คุณวางแผนจะใช้บนสาย i2c

GND - นี่คือพินพลังงานกราวด์และขาอ้างอิงลอจิก

หมุดข้อมูล I2C

SCL – นี่คือพินนาฬิกา I2C บนบอร์ดมี pull-up 10K อยู่แล้ว ดังนั้นให้เชื่อมต่อโดยตรงกับพินนาฬิกาหลัก i2c บนไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ

SDA – นี่คือพินข้อมูล I2C บนบอร์ดมีพูลอัพ 10K อยู่แล้ว ดังนั้นให้เชื่อมต่อโดยตรงกับพินข้อมูลหลัก i2c บนไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ
สเต็มมา คิวที (https://adafru.it/Ft4) – ตัวเชื่อมต่อเหล่านี้ช่วยให้คุณเชื่อมต่อกับบอร์ดพัฒนาที่มีตัวเชื่อมต่อ STEMMA QT หรือกับสิ่งอื่น ๆ ด้วยอุปกรณ์เสริมที่เกี่ยวข้องต่างๆ (https://adafru.it/Ft6).

พินเสริม

นี่คือหมุดที่คุณไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อเว้นแต่คุณต้องการ!

เตือน – นี่คือพินอินเทอร์รัปต์/แจ้งเตือนจาก MCP9808 ชิปมีความสามารถในการ 'เตือน' คุณหากอุณหภูมิของชิปสูงกว่าหรือต่ำกว่าค่าที่ตั้งไว้ เอาต์พุตนี้สามารถทริกเกอร์เพื่อแจ้งให้คุณทราบ เป็นโอเพ่นคอลเลคเตอร์ ดังนั้นคุณจึงต้องใช้ตัวต้านทานแบบดึงขึ้นหากต้องการอ่านสัญญาณจากพินนี้

A0 (เช่นเดียวกับ A1 และ A2 ในเวอร์ชันดั้งเดิม) – นี่คือหมุดเลือกที่อยู่ เนื่องจากคุณสามารถมีอุปกรณ์ที่มีที่อยู่ที่ระบุบนบัส i2c ได้เพียงเครื่องเดียว คุณจึงต้องมีวิธีปรับที่อยู่หากคุณต้องการใส่ MCP9808 มากกว่าหนึ่งเครื่องบนบัส i2c ที่ใช้ร่วมกัน หมุด A0/A1/A2 ตั้งค่าสามบิตด้านล่างของที่อยู่ i2c มีตัวต้านทานแบบดึงลงบนบอร์ด ดังนั้นให้เชื่อมต่อกับ VDD เพื่อตั้งค่าบิตเป็น '1' มีการอ่านค่าเมื่อเปิดเครื่อง ดังนั้นให้ยกเลิกการเปิดเครื่องและเปิดเครื่องอีกครั้งเพื่อรีเซ็ตที่อยู่

ที่อยู่เริ่มต้นคือ 0x18 และสามารถคำนวณที่อยู่ได้โดย 'เพิ่ม' A0/A1/A2 เข้ากับฐานของ 0x18
A0 ตั้งค่าบิตต่ำสุดด้วยค่า 1, A1 ตั้งค่าบิตกลางด้วยค่า 2 และ A2 ตั้งค่าบิตสูงด้วยค่า 4 ที่อยู่สุดท้ายคือ 0x18 + A2 + A1 + A0
ดังนั้นสำหรับอดีตampหาก A2 เชื่อมโยงกับ VDD และ A0 เชื่อมโยงกับ VDD ที่อยู่คือ 0x18 + 4 + 1 = 0x1D
หากผูก A0 กับ VDD เท่านั้น ที่อยู่คือ 0x18 + 1 = 0x19
หากผูก A1 กับ VDD เท่านั้น ที่อยู่คือ 0x18 + 2 = 0x1A
หากผูก A2 กับ VDD เท่านั้น ที่อยู่คือ 0x18 + 4 = 0x1C

ข้อมูลที่อยู่นี้ใช้กับการแบ่ง MCP9808 ทั้งสองเวอร์ชัน เวอร์ชัน STEMMA QT มีจัมเปอร์ที่ด้านหลัง ซึ่งคุณสามารถใช้ผูกหมุดที่อยู่กับ VDD ได้

รหัส Arduino

เตรียมแถบส่วนหัว:
ตัดแถบให้ยาวถ้าจำเป็น มันจะง่ายกว่าในการประสานถ้าคุณใส่ลงในเขียงหั่นขนม - หมุดยาวลง
เพิ่มกระดานฝ่าวงล้อม:
วางกระดานฝ่าวงล้อมไว้เหนือหมุดเพื่อให้หมุดสั้นทะลุแผ่นฝ่าวงล้อม

และประสาน!
ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ประสานหมุดทั้งหมดเพื่อให้มีการสัมผัสทางไฟฟ้าที่เชื่อถือได้
(สำหรับเคล็ดลับในการบัดกรี โปรดอ่านคำแนะนำในการบัดกรีที่ยอดเยี่ยมของเรา (https://adafru.it/aTk-

คุณทำเสร็จแล้ว! ตรวจสอบข้อต่อบัดกรีด้วยสายตาและทำตามขั้นตอนต่อไป

การเดินสายไฟ Arduino
คุณสามารถต่อเซ็นเซอร์นี้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ได้อย่างง่ายดาย เราจะใช้ Arduino

เชื่อมต่อ VIN (Vdd) (สายสีแดงบน ต้นกำเนิด รุ่น QT) ไปยังแหล่งจ่ายไฟ 3V หรือ 5V ได้ ใช้เล่มเดียวกันtage ที่ตรรกะของไมโครคอนโทรลเลอร์ขึ้นอยู่กับ สำหรับ Arduinos ส่วนใหญ่ นั่นคือ 5V
เชื่อมต่อ GND (สายสีดำบน ต้นกำเนิด รุ่น QT) สู่พลังงานทั่วไป/กราวด์ข้อมูล
เชื่อมต่อพิน SCL กับพิน SCL นาฬิกา I2C บน Arduino ของคุณ (สายสีเหลืองบน ต้นกำเนิด รุ่น QT) บน Arduino ที่ใช้ UNO & '328 นี้เรียกอีกอย่างว่า A5 บนเมกะเป็นที่รู้จักกันว่าดิจิตอล 21 และบน Leonardo / Micro ดิจิตอล 3
เชื่อมต่อพิน SDA กับพิน SDA ข้อมูล I2C บน Arduino ของคุณ (เปิดสายสีน้ำเงิน ต้นกำเนิด รุ่น QT) บน Arduino ที่ใช้ UNO & '328 นี้เรียกอีกอย่างว่า A4 บนเมกะเป็นที่รู้จักกันว่าดิจิตอล 20 และบน Leonardo / Micro ดิจิตอล 2

MCP9808 มีที่อยู่ I2C เริ่มต้นเป็น 0x18 แต่คุณสามารถตั้งค่าที่อยู่เป็น 8 ค่าระหว่าง 0x18 ถึง 0x1F ได้ ดังนั้นคุณจึงสามารถมีเซ็นเซอร์เหล่านี้ได้มากถึง 8 ตัวที่แชร์พิน SCL/SDA เดียวกันทั้งหมด

ดาวน์โหลด Adafruit_MCP9808

ในการเริ่มต้นอ่านข้อมูลเซ็นเซอร์ คุณจะต้องดาวน์โหลดไลบรารี Adafruit MCP9808 จากตัวจัดการไลบรารี Arduino
เปิดตัวจัดการห้องสมุด Arduino:

ค้นหา ไลบรารี Adafruit MCP9808 และติดตั้ง

เรายังมีบทช่วยสอนที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับการติดตั้งไลบรารี Arduino ที่:
http://learn.adafruit.com/adafruit-all-about-arduino-libraries-install-use (https://adafru.it/aYM)

โหลดเดโม

เปิดขึ้น File->อดีตamples->Adafruit_MCP9808->mcp9808test และอัปโหลดไปยัง Arduino ของคุณต่อสายเข้ากับเซ็นเซอร์

แค่นั้นแหละ! ตอนนี้เปิดหน้าต่างเทอร์มินัลอนุกรมที่ความเร็ว 9600 เพื่อดูอุณหภูมิแบบเรียลไทม์ คุณสามารถลองแตะนิ้วของคุณกับเซ็นเซอร์เพื่อดูอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

Python & CircuitPython

ใช้งานง่ายเซ็นเซอร์ MCP9808 กับ Python หรือ CircuitPython และ Adafruit CircuitPython MCP9808 (https://adafru.it/zcr) โมดูล. โมดูลนี้ช่วยให้คุณเขียนโค้ด Python ที่อ่านอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์ได้อย่างง่ายดาย
คุณสามารถใช้เซ็นเซอร์นี้กับบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ CircuitPython หรือคอมพิวเตอร์ที่มี GPIO และ Python ด้วย Adafruit_Blinka ไลบรารีความเข้ากันได้ของ CircuitPython-for-Python (https://adafru.it/BSN).

การเดินสายไมโครคอนโทรลเลอร์ CircuitPython

ขั้นแรก วางสาย MCP9808 เข้ากับบอร์ดของคุณตามที่แสดงในหน้าก่อนหน้าสำหรับ Arduino นี่คืออดีตampสายไฟของ Feather M0 กับเซ็นเซอร์:

บอร์ด 3V ถึงเซ็นเซอร์ VIN (Vdd) (สายสีแดงในเวอร์ชัน STEMMA QT)
บอร์ด GND ถึงเซ็นเซอร์ GND (สายสีดำในเวอร์ชัน STEMMA QT)
บอร์ด SCL ไปยังเซ็นเซอร์ SCL (สายสีเหลืองในเวอร์ชัน STEMMA QT)

บอร์ด SDA ไปยังเซ็นเซอร์ SDA (สายสีน้ำเงินในเวอร์ชัน STEMMA QT)

การเดินสายคอมพิวเตอร์ Python

เนื่องจากมีคอมพิวเตอร์/บอร์ด Linux หลายสิบเครื่องที่คุณสามารถใช้ได้ เราจะแสดงการเดินสายไฟสำหรับ Raspberry Pi สำหรับแพลตฟอร์มอื่นๆ โปรดไปที่คู่มือสำหรับ CircuitPython บน Linux เพื่อดูว่าแพลตฟอร์มของคุณรองรับหรือไม่ (https://adafru.it/BSN).
นี่คือ Raspberry Pi ที่ต่อสายกับ I2C:

Pi 3V3 ถึงเซ็นเซอร์ VIN (สายสีแดงในเวอร์ชัน STEMMA QT)
Pi GND ถึงเซ็นเซอร์ GND (สายสีดำในเวอร์ชัน STEMMA QT)
Pi SCL ไปยังเซ็นเซอร์ SCK (สายสีเหลืองในเวอร์ชัน STEMMA QT)

Pi SDA ไปยังเซ็นเซอร์ SDA (สายสีน้ำเงินในเวอร์ชัน STEMMA QT)

การติดตั้ง CircuitPython ของไลบรารี MCP9808

ต่อไปคุณจะต้องติดตั้ง วงจร AdafruitPython MCP9808 (https://adafru.it/zcr) ห้องสมุดบนบอร์ด CircuitPython ของคุณ

ขั้นแรก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณใช้ Adafruit CircuitPython เวอร์ชันล่าสุด (https://adafru.it/tBa) สำหรับบอร์ดของคุณ
ถัดไป คุณจะต้องติดตั้งไลบรารีที่จำเป็นเพื่อใช้ฮาร์ดแวร์ โดยทำตามขั้นตอนอย่างระมัดระวังเพื่อค้นหาและติดตั้งไลบรารีเหล่านี้จากชุดไลบรารี CircuitPython ของ Adafruit (https://adafru.it/zdx). สำหรับอดีตampในคู่มือ Circuit Playground Express มีหน้าที่ยอดเยี่ยมเกี่ยวกับวิธีการติดตั้งชุดไลบรารี (https://adafru.it/Bf2) สำหรับบอร์ดทั้งแบบด่วนและไม่ด่วน
อย่าลืมว่าสำหรับบอร์ดที่ไม่ใช่แบบด่วน เช่น Trinket M0, Gemma M0 และ Feather/Metro M0 พื้นฐาน คุณจะต้องติดตั้งไลบรารีที่จำเป็นจากบันเดิลด้วยตนเอง:

adafruit_mcp9808.mpy
adafruit_bus_device

ก่อนดำเนินการต่อ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าโฟลเดอร์ lib หรือ root . ของบอร์ดคุณ fileระบบมี adafruit_mcp9808.mpy และ adafruit_bus_device files และโฟลเดอร์ที่คัดลอกมา
ถัดไป เชื่อมต่อกับ REPL . ของบอร์ด (https://adafru.it/pMf) ดังนั้นคุณอยู่ที่พรอมต์ CircuitPython >>>

การติดตั้ง Python ของไลบรารี MCP9808

คุณจะต้องติดตั้งไลบรารี Adafruit_Blinka ที่รองรับ CircuitPython ใน Python ซึ่งอาจจำเป็นต้องเปิดใช้งาน I2C บนแพลตฟอร์มของคุณและตรวจสอบว่าคุณกำลังใช้งาน Python 3 เนื่องจากแต่ละแพลตฟอร์มมีความแตกต่างกันเล็กน้อย และ Linux มีการเปลี่ยนแปลงบ่อยครั้ง โปรดไปที่คู่มือ CircuitPython บน Linux เพื่อเตรียมคอมพิวเตอร์ของคุณให้พร้อม (https://adafru.it/BSN)!
เมื่อเสร็จแล้วให้รันคำสั่งต่อไปนี้จากบรรทัดคำสั่งของคุณ:
Sudo pip3 ติดตั้ง adafruit-circuit python-mcp9808
หาก Python เริ่มต้นของคุณคือเวอร์ชัน 3 คุณอาจต้องเรียกใช้ 'pip' แทน ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณไม่ได้พยายามใช้ CircuitPython บน Python 2 x ไม่รองรับ!

การใช้งาน CircuitPython & Python

เพื่อแสดงการใช้งานเซ็นเซอร์ เราจะเริ่มต้นและอ่านอุณหภูมิ ขั้นแรก เริ่มต้นการเชื่อมต่อ I2C และไลบรารีโดยเรียกใช้:
Importboanrd importbusIo ผลไม้นำเข้า _ MCP 9808
i2c = บูซิโอ I2C ( บอร์ด . SCL บอร์ด . SDA )
MCP = ผลไม้ _ MCP 9808 MCP 9808 ( i2c )

ตอนนี้คุณสามารถอ่านคุณสมบัติอุณหภูมิเพื่อดึงอุณหภูมิจากเซ็นเซอร์ในหน่วยองศาเซลเซียส: พิมพ์ ( ' Temperature : { }degreeC ' . form at ( MCP . temperature ) ) นั่นคือทั้งหมดที่มีเพื่ออ่านอุณหภูมิด้วยรหัส MCP9808 และ CircuitPython !

เต็ม Exampรหัส

#เอสพีดีเอ็กซ์-Fileลิขสิทธิ์ข้อความ: 2021 ladyada for Adafruit Industries
# SPDX-ใบอนุญาต-ตัวระบุ: MIT
เวลาการนำเข้า
นำเข้าบอร์ด
นำเข้า adafruit_mcp9808
i2c = บอร์ด I2C()
# ใช้ board.SCL และ board.SDA
# เพื่อเริ่มต้นโดยใช้ที่อยู่เริ่มต้น: mcp = adafruit_mcp9808.MCP9808(i2c)
# ในการเริ่มต้นโดยใช้ที่อยู่ที่ระบุ:
# จำเป็นเมื่อสำหรับเช่นample เชื่อมต่อ AO กับ VDD เพื่อสร้างที่อยู่=0x19
# mcp = adafruit_mcp9808.MCP9808(i2c_bus, address=0x19) ในขณะที่ True: tempC = mcp.temperature
tempF = tempC * 9/5 + 32
พิมพ์ ("อุณหภูมิ: {} C {} F ".format (tempC, tempF)) time.sleep (2)

เอกสาร Python

เอกสารหลาม (https://adafru.it/C3s)

ดาวน์โหลด

แผ่นข้อมูล & Files
แผ่นข้อมูล MCP9808 (https://adafru.it/dfL)
PCB EagleCAD fileบน GitHub (https://adafru.it/qib)
วัตถุ Fritzing ในห้องสมุด Adafruit Fritzing (https://adafru.it/c7M)