0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

e2studio开发LPS28DFW气压计(2)----水压检测

嵌入式单片机MCU开发 来源:嵌入式单片机MCU开发 作者:嵌入式单片机MCU开 2024-01-09 16:09 次阅读

概述

本文将介绍如何使用 LPS28DFW 传感器来读取的压强数据,来估算水下深度,可以利用液体静压的原理。

最近在弄ST和瑞萨RA的课程,需要样片的可以加群申请:615061293 。

视频教学

[https://www.bilibili.com/video/BV1ET4y1p7VZ/]

样品申请

[https://www.wjx.top/vm/OhcKxJk.aspx#]

完整代码下载

[https://download.csdn.net/download/qq_24312945/88715401]

水压计算

对于水平地面的固体对地面产生的压强,由于压力大小等于重力,计算固体压力时一般都会先计算压力后计算压强,所以 F=G 在固体中经常用到,但同时我们又要明确知道压力与重力的不同。对于液体计算公式的由来,同一深度朝各个方向都有压强且相等;密度相同时,深度越深压强越大;深度相同
时,密度越大压强越大。这只是定性的关系,对于定量关系则是建立了一个规则形状的液柱,设想
液柱下方平面的压强就是该位置的液体压强大小。如下图所示,液柱对平面的压力等于液柱所受
的重力,借助于公式的变形 F=G=mg=ρVg=ρgSh ,从而推出 P=F/S=ρgh 。由于液体同一深度朝各个方向都有压强且相等,所以这个公式就可以普遍计算同一深度其他位置的液体压强大小。
其中:
● P 是液体的压力(即气压计测得的压力值),
● ρ 是液体的密度(通常在20°C下水密度为1000 kg/m³)
● g 是重力加速度(通常取9.8 m/s²),
● h 是液体的深度。

设置速率和分辨率

对于 LPS28DFW 气压传感器,CTRL_REG1(10h)和 CTRL_REG2(11h)的主要设置如下:
CTRL_REG1(10h)
● ODR[3:0]:输出数据速率选择。默认值:0000。具体的配置值见数据表 19。
● AVG[2:0]:平均值选择。默认值:000。具体的配置值见数据表 20。
CTRL_REG2(11h)
● BOOT:重新启动内存内容。默认值:0(0:正常模式;1:重新启动内存内容)。
● FS_MODE:全量程选择。默认值:0(0:模式1,全量程高达1260 hPa;1:模式2,全量程高达4060 hPa)。
● LFPF_CFG:低通滤波器配置。默认值:0(0:ODR/4;1:ODR/9)。
● EN_LPFP:启用压力数据上的低通滤波器。默认值:0(0:禁用;1:启用)。
● BDU:块数据更新。默认值:0(0:连续更新;1:直到读取了 MSB 和 LSB 之前,输出寄存器不更新)。
● SWRESET:软件复位。默认值:0(0:正常模式;1:软件复位)。复位完成时位自动清零。
● ONESHOT:启用一次性模式。默认值:0(0:空闲模式;1:获取新的数据集)。

设置输出数据速率 (md.odr = LPS28DFW_1Hz):将输出数据速率设置为每秒 1 次(1Hz)。较低的数据速率通常可以减少噪声,从而提高测量的准确性。
设置平均值 (md.avg = LPS28DFW_512_AVG):选择 512 次平均。这意味着传感器将获取 512 个样本并计算它们的平均值作为最终输出。平均更多的样本可以显著减少随机噪声,从而提高数据的稳定性和准确性。
设置低通滤波器 (md.lpf = LPS28DFW_LPF_ODR_DIV_9):低通滤波器设置为 ODR/9,这将进一步平滑输出数据,消除高频噪声。
设置全量程 (md.fs = LPS28DFW_1260hPa):选择全量程为 1260hPa。这种较低的全量程可能更适合于测量较小的压力变化,进一步提高测量精度。
应用这些设置 (lps28dfw_mode_set(&dev_ctx, &md)):最后,这些配置通过 lps28dfw_mode_set 函数应用于传感器。
这样的设置组合有助于提高 LPS28DFW 传感器的精度,特别是通过降低噪声和增加测量稳定性。这些设置对于需要高精度测量的应用场景特别有用。

/* Set Output Data Rate */
  md.odr = LPS28DFW_1Hz;
  md.avg = LPS28DFW_512_AVG;
  md.lpf = LPS28DFW_LPF_ODR_DIV_9;
  md.fs = LPS28DFW_1260hPa;
  lps28dfw_mode_set(&dev_ctx, &md);

轮询读取数据

水下每增加一定深度,水的压力就会增加。这个增加的压力与水的深度成正比。公式中减去的 气压值 是为了将传感器读数调整为相对于大气压的压力。这是因为传感器测得的是绝对压力,包括了大气压在内。

公式中的密度和重力加速度用的是标准单位(千克每立方米和米每平方秒),而压强用的是百帕。因此,计算出的水深是以米为单位的。最后,为了将结果以更易读的形式(厘米)展示,乘以了 100*100。

while(1)
        {
            /* Read output only if new values are available */
            lps28dfw_all_sources_get(&dev_ctx, &all_sources);
            if ( all_sources.drdy_pres | all_sources.drdy_temp ) {
                lps28dfw_data_get(&dev_ctx, &md, &data);
                if(i==0)
                {
                    open_h  =data.pressure.hpa;
                    printf("first pressure:%6.2fhPa,temperature:%6.2frn",open_h,data.heat.deg_c);
                    i++;
                    }
                else
                {
                    float h;
                    h=(data.pressure.hpa-open_h)/(1000*9.8);//水深=压强/(水密度*重力加速度)
                    //1百帕 (hPa)= 100 Pa = 1 mbar1千帕 (kPa)= 1000 Pa = 10 hPa
                    printf("pressure:%6.2fhPa,h:%6.2f cm,temperature:%6.2frn",data.pressure.hpa,h*100*100,data.heat.deg_c);
                }
            }
        }

测试结果

10cm测试情况如下。

15cm测试情况如下。

20cm测试情况如下。

25cm测试情况如下。

审核编辑 黄宇

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 传感器
    +关注

    关注

    2534

    文章

    48612

    浏览量

    742674
  • 检测
    +关注

    关注

    5

    文章

    4175

    浏览量

    90883
  • 气压计
    +关注

    关注

    1

    文章

    38

    浏览量

    18192
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    单片机数字气压计毕业论文

    单片机数字气压计毕业论文
    发表于 08-16 14:18

    请问用e2studio自动生成代码,关闭e2studio之后只剩下一路mtu是为什么?

    e2studio自动生成代码,然后全部建构,之后调试,关闭e2studio之后,发现原来的程序自动生成的mtu0,mtu3,mtu4只剩下一路mtu,其他两路mtu被unused了,这是为什么?
    发表于 07-23 00:50

    请问cs+建的工程与e2studio建的工程能一样吗?cs+能打开e2studio建的工程吗?

    cs+建的工程与e2studio建的工程能一样吗?cs+能打开e2studio建的工程吗?
    发表于 07-23 04:04

    MS5611气压计读取气压值总是跳变

    我用STM32103读取气压计的值 ,做了温度补偿了,我在中断里10MS读取一次气压计的值,读取10次后做平均值计算,这样最后算出来的气压值总是跳变,气压计我用一块海绵给盖上了。
    发表于 10-24 14:56

    如何使用e2studio对瑞萨单片机进行DTC功能测试

    目录概述:概述:本篇文章主要介绍如何使用e2studio对瑞萨单片机进行DTC功能测试。A Data Transfer Controller (DTC) module is provided
    发表于 02-11 06:49

    如何使用e2studio对瑞萨单片机进行GPIO输出并以LED显示?

    如何使用e2studio对瑞萨单片机进行GPIO输出并以LED显示?
    发表于 02-16 06:50

    如何使用e2studio对瑞萨单片机进行PWM输出?

    如何使用e2studio对瑞萨单片机进行PWM输出?
    发表于 02-16 06:57

    e2studio更换toolchain和fsp版本

    了两个不同版本集合的e2studio,结果就是会出现调试过程种,隔一段时间就直接出现仿真器和开发板子断连,无法断点调试。此篇是在解决了这个问题之后,用于记录,以便在后续需要的时候可以参考操作,记下这些文字
    发表于 11-16 18:06

    采用防水封装的MEMS气压传感器LPS27HHW介绍

    本文档旨在提供 ST LPS27HHW 器件相关的使用信息和应用提示。LPS27HHW 是一款超紧凑型压阻绝对气压传感器,可用作数字输出气压计,具有数字 I²C / MIPI I3CS
    发表于 09-05 06:26

    用于将LPS22HH气压传感器集成到最终应用中

    本应用笔记的目的是提供硬件集成指南,用于将 LPS22HH 气压传感器集成到最终应用中。是一款超紧凑型压阻绝对压力传感器,可用作数字输出气压计。设备包括一个传感元件和一个IC接口,从传感元件至
    发表于 09-05 07:46

    ST LPS28DFW器件相关的使用信息和应用提示

    本文档提供 ST LPS28DFW 器件相关的使用信息和应用提示。LPS28DFW 是一款超紧凑型压阻绝对气压传感器,可用作数字输出气压计,具有数字 I²C / MIPI I3CSM
    发表于 09-07 07:17

    LPS28DFW紧凑型压阻绝对气压传感器应用笔记

    电子发烧友网站提供《LPS28DFW紧凑型压阻绝对气压传感器应用笔记.pdf》资料免费下载
    发表于 08-01 09:19 0次下载
    <b class='flag-5'>LPS28DFW</b>紧凑型压阻绝对<b class='flag-5'>气压</b>传感器应用笔记

    气压计LPS28DFW开发(1)----轮询获取气压计数据

    本文将介绍如何使用 LPS28DFW 传感器来读取数据。主要步骤包括初始化传感器接口、验证设备ID、配置传感器的数据输出率和滤波器,以及通过轮询方式持续读取气压数据和温度数据。读取到的数据会被转换为适当的单位并通过串行通信输出。
    的头像 发表于 12-28 09:58 326次阅读
    <b class='flag-5'>气压计</b><b class='flag-5'>LPS28DFW</b><b class='flag-5'>开发</b>(1)----轮询获取<b class='flag-5'>气压计</b>数据

    气压计LPS28DFW开发(2)----水压检测

    本文将介绍如何使用 LPS28DFW 传感器来读取的压强数据,来估算水下深度,可以利用液体静压的原理。
    的头像 发表于 12-28 10:01 545次阅读
    <b class='flag-5'>气压计</b><b class='flag-5'>LPS28DFW</b><b class='flag-5'>开发</b>(2)----<b class='flag-5'>水压</b><b class='flag-5'>检测</b>

    e2studio开发LPS28DFW气压计(1)----轮询获取气压计数据

    本文将介绍如何使用 LPS28DFW 传感器来读取数据。主要步骤包括初始化传感器接口、验证设备ID、配置传感器的数据输出率和滤波器,以及通过轮询方式持续读取气压数据和温度数据。读取到的数据会被转换为适当的单位并通过串行通信输出。
    的头像 发表于 01-09 16:05 228次阅读
    <b class='flag-5'>e2studio</b><b class='flag-5'>开发</b><b class='flag-5'>LPS28DFW</b><b class='flag-5'>气压计</b>(1)----轮询获取<b class='flag-5'>气压计</b>数据