Модули и экраны всегда удобны при построении сложной схемы, особенно с Arduino и Raspberry Pi. Эти модули уменьшают накладные расходы на подключение каждого компонента в цепи и действуют как устройства plug and play, такие как ЖК-экран, релейный модуль и т. Д. Здесь мы делимся очень полезным проектом детектора утечки в резервуаре с горячей водой, который можно легко построить. с помощью двух модулей SPi с Raspberry Pi.
Сначала мы должны разобраться в SPI (Serial to Peripheral Interface). SPI - это синхронный и полнодуплексный интерфейс связи, который в основном используется во встроенных системах для управления периферийными устройствами с помощью микроконтроллера. SPI использует архитектуру ведущий-ведомый, в которой микроконтроллер обычно действует как ведущий. Преимущество шин, таких как SPI и I2C, заключается в том, что вы можете подключать множество устройств, используя несколько контактов, например, в случае SPI мы можем подключить множество периферийных устройств, просто используя четыре контакта, где 3 контакта предназначены для передачи данных, а один - для выбора чипа.
В Raspberry Pi у нас есть 2 контакта выбора микросхемы для управления 2 устройствами SPI, и в настоящее время Raspberry Pi может действовать только как мастер. Мы можем понять это на одном простом примере, например, если мы хотим подключить 8 реле к Raspberry Pi, поэтому нам нужно 8 контактов GPIO, но, используя регистр сдвига 74HC595 в качестве устройства SPI, мы можем подключить 8 реле, просто используя 4 контакта SPI Raspberry Pi, следовательно мы можем сохранить другие контакты GPIO для других функций. Это очень полезно в сложных схемах.
Теперь вернемся к нашему проекту обнаружения утечек в резервуаре с горячей водой, widgetlords создали множество полезных строительных блоков Raspberry Pi и модулей SPI, с помощью которых мы можем создавать множество сложных проектов за гораздо меньшее время. В этом проекте по обнаружению утечек с Raspberry Pi использовались два модуля: 8-канальный аналоговый входной модуль Pi-SPi-8AI и 8-канальный релейный модуль Pi-SPi-8KO. Кроме этого, используются один зуммер, источник питания 24 В, термисторы и датчик утечки воды. Датчик утечки воды построен путем закрепления двух винтов из нержавеющей стали на прозрачном пластиковом листе.
Всякий раз, когда есть утечка, зуммер срабатывает реле, присутствующим на 8-канальной плате реле. Он также измеряет температуру горячей линии и холодной линии с помощью датчиков температуры и запускает температурный аварийный сигнал, когда линия горячей воды достигает 10% от температуры линии холодной воды. Эта схема также может использоваться в качестве детектора проводимости воды и для измерения влажности почвы и содержания твердых частиц в воде. Вы можете найти полную информацию, схемы и код этого детектора утечки резервуара горячей воды на странице его проекта . Ниже показан экран мониторинга вывода на Терминале:
Здесь используются только 4 канала модуля Pi-SPi-8AI и 3 канала модуля Pi-SPi-8KO, а остальные каналы (из 8) остаются неиспользованными. Эти неиспользуемые каналы можно использовать для добавления дополнительных функций в этот проект или для решения совершенно разных задач. В этом сила SPI и этих модулей SPi, что он может обрабатывать множество задач с помощью одного микроконтроллера.
Widegetlords имеет ряд полезных Pi-SPi-модулей, и они постоянно добавляют новые модули, вы можете проверить их на их веб-сайте. Каждый модуль имеет двойной порт расширения GPIO, поэтому многие модули могут быть подключены последовательно в соответствии с требованиями. А также имеет внешний источник питания в каждом модуле (24 В постоянного тока), чтобы блок питания Raspberry Pi не был перегружен.
