Modules en schilden zijn altijd handig bij het bouwen van een complex circuit, vooral met Arduino en Raspberry Pi. Deze modules verminderen alle overhead van het verbinden van elk onderdeel in het circuit en fungeren als plug-and-play-apparaten, zoals LCD-afscherming, relaismodule enz.Hier delen we een zeer nuttig project voor lekdetectie voor warm watertanks, dat eenvoudig kan worden gebouwd door twee SPi-modules te gebruiken met Raspberry Pi.
Eerst moeten we de SPI (Serial to Peripheral Interface) begrijpen. SPI is een synchrone en full-duplex communicatie-interface, voornamelijk gebruikt in embedded systemen om de randapparatuur te besturen met behulp van Microcontroller. SPI maakt gebruik van master-slave-architectuur, waarbij de microcontroller doorgaans als master fungeert. Het voordeel van de bussen zoals SPI en I2C is dat je veel apparaten kunt aansluiten met een paar pinnen, zoals in het geval van SPI kunnen we veel randapparatuur aansluiten door gewoon vier pinnen te gebruiken, waarbij 3 pinnen voor datacommunicatie zijn en één voor het selecteren van de chip.
In Raspberry Pi hebben we 2-chip geselecteerde pinnen om 2 SPI-apparaten te besturen en momenteel kan Raspberry Pi alleen als Master fungeren. We kunnen het begrijpen aan de hand van een eenvoudig voorbeeld, zoals als we 8 relais willen verbinden met Raspberry Pi, dus we hebben 8 GPIO-pinnen nodig, maar met behulp van 74HC595 schuifregister als SPI-apparaat kunnen we 8 relais verbinden door gewoon 4 SPI-pinnen van Raspberry Pi te gebruiken, dus we kunnen andere GPIO-pinnen opslaan voor andere functies. Dit is erg handig in complexe schakelingen.
Nu terug naar ons Hot Water Tank Leak Detector Project, hebben widgetlords veel nuttige Raspberry Pi-bouwstenen en SPI-modules gemaakt, waarmee we veel complexe projecten in veel minder tijd kunnen maken. In dit lekdetectieproject zijn twee modules gebruikt met Raspberry Pi, de Pi-SPi-8AI 8-kanaals analoge ingangsmodule en Pi-SPi-8KO 8-kanaals relaismodule. Verder worden een zoemer, 24v-voeding, thermistors en waterlekkagesensor gebruikt. Waterlekkagesensor is gebouwd door twee roestvrijstalen schroeven op een doorzichtige plastic plaat te bevestigen.
Elke keer dat er een lekkage is, wordt de zoemer geactiveerd door het relais op het 8-kanaals relaisbord. Het meet ook de temperatuur van de hete lijn en de koude lijn met behulp van de temperatuursensoren en activeert het temperatuuralarm wanneer de warmwaterlijn binnen 10% van de temperatuur van de koudwaterlijn komt. Dit circuit kan ook worden gebruikt als watergeleidbaarheidsdetector en voor het meten van bodemvochtigheid en vaste watergehaltes. U kunt volledige details, circuits en code voor deze warmwatertanklekdetector vinden op de projectpagina . Hieronder ziet u het outputbewakingsscherm op Terminal:
Hier worden slechts 4 kanalen van de Pi-SPi-8AI-module en 3 kanalen van de Pi-SPi-8KO-module gebruikt en worden andere kanalen (van de 8) nog ongebruikt gelaten. Deze ongebruikte kanalen kunnen worden gebruikt om meer functies aan dit project toe te voegen of kunnen worden gebruikt voor het uitvoeren van totaal verschillende taken. Dit is de kracht van SPI en deze SPi-modules dat het vele taken kan uitvoeren met behulp van één Microcontoller.
Widegetlords heeft een reeks van vele nuttige Pi-SPi-Modules en ze voegen voortdurend meer modules toe, u kunt dit op hun website bekijken. Elke module heeft een dubbele GPIO-uitbreidingspoort, zodat veel modules in serie kunnen worden aangesloten volgens de vereisten. En heeft ook een externe voeding in elke module (24 VDC) zodat de Raspberry Pi-voeding niet overbelast raakt.
