Модулі та екрани завжди зручні при побудові якоїсь складної схеми, особливо з Arduino та Raspberry Pi. Ці модулі зменшують усі накладні витрати на підключення кожного компонента в схемі та виконують роль пристроїв підключення та відтворення, таких як РК-екран, модуль реле тощо. Тут ми ділимось дуже корисним проектом детектора витоків баку з гарячою водою, який можна легко побудувати за допомогою двох модулів SPi з Raspberry Pi.
Спочатку слід зрозуміти SPI (послідовно-периферійний інтерфейс). SPI - це синхронний і повнодуплексний інтерфейс зв'язку, який в основному використовується у вбудованій системі для управління периферійними пристроями за допомогою мікроконтролера. SPI використовує архітектуру ведучого-підлеглого, де мікроконтролер зазвичай виконує роль ведучого. Перевага таких шин, як SPI та I2C, полягає в тому, що ви можете підключити багато пристроїв за допомогою декількох контактів, як у випадку SPI, ми можемо підключити багато периферійних пристроїв, просто використовуючи чотири контакти, де 3 контакти призначені для передачі даних, а один для вибору мікросхеми.
У Raspberry Pi у нас є 2-мікросхеми для вибору контактів для управління 2 пристроями SPI, і в даний час Raspberry Pi може виконувати лише функції Master. Ми можемо зрозуміти це на одному простому прикладі, наприклад, якщо ми хочемо підключити 8 реле з Raspberry Pi, тож нам потрібно 8 штифтів GPIO, але використовуючи регістр зсуву 74HC595 як пристрій SPI, ми можемо підключити 8 реле, просто використовуючи 4 шпильки SPI Raspberry Pi, отже, ми можемо зберегти інші шпильки GPIO для інших функцій. Це дуже корисно в складних схемах.
Повернувшись до нашого проекту детектора витоків гарячої води, widgetlords створив безліч корисних будівельних блоків Raspberry Pi та модулів SPI, за допомогою яких ми можемо створити багато складних проектів за набагато менше часу. У цьому проекті виявлення витоків було використано два модулі з Raspberry Pi, це 8-канальний аналоговий модуль Pi-SPi-8AI та 8-канальний модуль реле Pi-SPi-8KO. Крім цього, використовується один зуммер, джерело живлення 24 В, термістори та датчик витоку води. Датчик витоку води побудований шляхом закріплення двох гвинтів з нержавіючої сталі на прозорому пластиковому листі.
Всякий раз, коли відбувається витік, зуммер спрацьовує через реле, яке знаходиться на 8-канальній платі реле Він також вимірює температуру гарячої та холодної ліній за допомогою датчиків температури і спрацьовує температурний сигнал, коли лінія гарячої води потрапляє в межах 10% від температури холодної води. Цей контур також може використовуватися як детектор провідності води та для вимірювання вологості ґрунту та вмісту твердої води. Ви можете знайти повну деталь, схеми та код цього детектора витоків резервуару для гарячої води на сторінці проекту . Нижче наведено екран моніторингу вихідних даних на терміналі:
Тут використовуються лише 4 канали модуля Pi-SPi-8AI та 3 канали модуля Pi-SPi-8KO, а інші канали (з 8) залишаються невикористаними. Ці невикористані канали можна використовувати для додавання більшої кількості функцій у цьому проекті або використовувати для обробки абсолютно різних завдань. У цьому полягає потужність SPI та цих модулів SPi, що він може обробляти багато завдань за допомогою одного мікроконтролера.
Widegetlords має серію багатьох корисних модулів Pi-SPi, і вони постійно додають більше модулів, ви можете перевірити на їх веб-сайті. Кожен модуль має подвійний порт розширення GPIO, завдяки чому багато модулів можна підключити послідовно відповідно до вимог. А також має зовнішнє джерело живлення в кожному модулі (24 В постійного струму), щоб блок живлення Raspberry Pi не перевантажувався.
