Moduler og skjold er alltid nyttig når du bygger en kompleks krets, spesielt med Arduino og Raspberry Pi. Disse modulene reduserer alt det overliggende for å koble til hver eneste komponent i kretsen og fungerer som plug and play-enheter, som LCD-skjerm, relémodul etc. Her deler vi et veldig nyttig varmtvannstanklekkasjedetektorprosjekt, som enkelt kan bygges ved å bruke to SPi-moduler med Raspberry Pi.
Først skal vi forstå om SPI (Serial to Peripheral Interface). SPI er et synkront og full dupleks kommunikasjonsgrensesnitt, primært brukt i innebygd system for å kontrollere perifere enheter ved hjelp av Microcontroller. SPI bruker master-slave-arkitektur der Microcontroller vanligvis fungerer som Master. Fordelen med bussene som SPI og I2C er at du kan koble til mange enheter ved hjelp av få pinner, som i tilfelle SPI kan vi koble til mange perifere enheter bare ved å bruke fire pinner der 3 pinner er for datakommunikasjon og en for å velge Chip.
I Raspberry Pi har vi 2-chip utvalgspinner for å kontrollere 2 SPI-enheter, og for øyeblikket kan Raspberry Pi bare fungere som Master. Vi kan forstå det med et enkelt eksempel, som om vi vil koble 8 reléer med Raspberry Pi, så vi trenger 8 GPIO-pinner, men ved å bruke 74HC595 skiftregister som SPI-enhet kan vi koble til 8 reléer bare ved å bruke 4 SPI-pinner på Raspberry Pi, derav vi kan lagre andre GPIO-pinner til andre funksjoner. Dette er veldig nyttig i komplekse kretsløp.
Nå tilbake til vårt varmtvannstanklekkasjedetektorprosjekt, har widgetlords laget mange nyttige Raspberry Pi-byggesteiner og SPI-moduler, som vi kan lage mange komplekse prosjekter på mye kortere tid. I dette lekkasjedeteksjonsprosjektet har to moduler blitt brukt med Raspberry Pi, som er Pi-SPi-8AI 8-kanals analog inngangsmodul og Pi-SPi-8KO 8-kanals relémodul. Annet enn det, brukes en summer, 24v strømforsyning, termistorer og vannlekkasje sensor. Vannlekkasjesensor er bygd ved å feste to skruer i rustfritt stål på et gjennomsiktig plastark.
Når det er en lekkasje, aktiveres summeren av reléet som er tilstede på 8-kanals relébrettet. Den måler også temperaturen på varmeledningen og kaldledningen ved hjelp av temperatursensorene og utløser temperaturalarmen når varmtvannsledningen blir innenfor 10% av kaldtvannsledningstemperaturen. Denne kretsen kan også brukes som detektor for vannledningsevne og for å måle jordfuktighet og vannfast innhold. Du kan finne fullstendige detaljer, kretser og kode for denne lekkasjedetektoren for varmtvannstank på prosjektsiden . Nedenfor er skjermbildet for utgangsovervåking på Terminal:
Her brukes bare 4 kanaler med Pi-SPi-8AI-modul og 3 kanaler med Pi-SPi-8KO-modul, og andre kanaler (av 8) er fortsatt ubrukt. Disse ubrukte kanalene kan brukes til å legge til flere funksjoner i dette prosjektet, eller kan brukes til å håndtere helt forskjellige oppgaver. Dette er kraften til SPI og disse SPi-modulene at den kan håndtere mange oppgaver ved hjelp av en mikrokontroller.
Widegetlords har serier med mange nyttige Pi-SPi-moduler, og de legger kontinuerlig til flere moduler, kan du sjekke på hjemmesiden deres. Hver modul har dobbel GPIO-utvidelsesport, slik at mange moduler kan kobles i serie etter behov. Og har også ekstern strømforsyning i hver modul (24VDC) slik at Raspberry Pi strømforsyning ikke blir overbelastet.
