I moduli e gli scudi sono sempre utili quando si costruiscono circuiti complessi, specialmente con Arduino e Raspberry Pi. Questi moduli riducono tutto il sovraccarico di connessione di ogni singolo componente del circuito e agiscono come dispositivi plug and play, come schermatura LCD, modulo relè, ecc. Qui condividiamo un progetto molto utile del rilevatore di perdite del serbatoio dell'acqua calda, che può essere costruito facilmente utilizzando due moduli SPi con Raspberry Pi.
Per prima cosa dovremmo capire SPI (Serial to Peripheral Interface). SPI è un'interfaccia di comunicazione sincrona e full duplex, utilizzata principalmente nel sistema embedded per controllare i dispositivi periferici utilizzando il microcontrollore. SPI utilizza un'architettura master-slave in cui il microcontrollore agisce generalmente come master. Il vantaggio dei bus come SPI e I2C è che puoi collegare molti dispositivi usando pochi pin, come nel caso di SPI possiamo connettere molti dispositivi periferici semplicemente usando quattro pin dove 3 pin sono per la comunicazione dati e uno per la selezione del Chip.
In Raspberry Pi abbiamo pin di selezione a 2 chip per controllare 2 dispositivi SPI e attualmente Raspberry Pi può agire solo come Master. Possiamo capirlo con un semplice esempio come se volessimo collegare 8 relè con Raspberry Pi quindi abbiamo bisogno di 8 pin GPIO, ma utilizzando il registro a scorrimento 74HC595 come dispositivo SPI possiamo collegare 8 relè semplicemente utilizzando 4 pin SPI di Raspberry Pi, quindi possiamo salvare altri pin GPIO per altre funzioni. Questo è molto utile nei circuiti complessi.
Ora, tornando al nostro progetto di rilevamento perdite per serbatoi di acqua calda, widgetlords ha creato molti utili blocchi di costruzione Raspberry Pi e moduli SPI, utilizzando i quali possiamo creare molti progetti complessi in molto meno tempo. In questo progetto di rilevamento perdite, sono stati utilizzati due moduli con Raspberry Pi che sono il modulo di ingresso analogico a 8 canali Pi-SPi-8AI e il modulo relè a 8 canali Pi-SPi-8KO. Oltre a questo, vengono utilizzati un cicalino, alimentazione 24v, termistori e sensore di perdite d'acqua. Il sensore di perdite d'acqua è costruito fissando due viti in acciaio inossidabile su un foglio di plastica trasparente.
Ogni volta che c'è una perdita, il cicalino viene attivato dal relè presente sulla scheda relè a 8 canali. Misura anche la temperatura della linea calda e della linea fredda utilizzando i sensori di temperatura e attiva l'allarme di temperatura quando la linea dell'acqua calda raggiunge il 10% della temperatura della linea dell'acqua fredda. Questo circuito può essere utilizzato anche come rivelatore di conduttività dell'acqua e per misurare l'umidità del suolo e il contenuto solido dell'acqua. Puoi trovare i dettagli completi, i circuiti e il codice per questo rilevatore di perdite per serbatoi di acqua calda nella pagina del progetto . Di seguito è riportata la schermata di monitoraggio dell'uscita sul terminale:
Qui vengono utilizzati solo 4 canali del modulo Pi-SPi-8AI e 3 canali del modulo Pi-SPi-8KO e altri canali (su 8) sono ancora inutilizzati. Questi canali inutilizzati possono essere utilizzati per aggiungere più funzioni in questo progetto o possono essere utilizzati per gestire attività completamente diverse. Questa è la potenza di SPI e di questi moduli SPi che possono gestire molte attività utilizzando un microcontoller.
Widegetlords ha una serie di molti utili moduli Pi-SPi e aggiungono continuamente nuovi moduli, puoi controllare sul loro sito web. Ogni modulo ha una doppia porta di espansione GPIO in modo che molti moduli possano essere collegati in serie secondo i requisiti. E ha anche un alimentatore esterno in ogni modulo (24VDC) in modo che l'alimentatore Raspberry Pi non venga sovraccaricato.
