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SCI采集模块漂流——高楼气压检测仪 中等

头像 风隐 2023.01.01 107 6

        中学物理知识告诉我们,在海拔3000米以内,每上升10米大气压强减少100pa。这句话老师让我们死记硬背,也不知道是怎么来的,万一说错了呢?为了验证它的正确性,今天我们制作一个高楼气压检测仪。

      蘑菇云在2022年4月份推出了新的功能模块——Gravity串口数据记录器,这次我们就把Gravity SCI采集模块和Gravity串口数据记录器都用上,这哥俩都有数据记录功能,看谁比谁强~

        设计思路:用Gravity 气压传感器实时测量海拔、大气压强、空气温度,Gravity SCI采集模块实时读取、记录数据。由于Gravity SCI采集模块记录数据要设置储存的时间,时间太小数据太过庞杂,时间太长可能关键时刻记录不上,所以时间按照系统默认。如果系统默认,数据肯定庞杂,所以设置Gravity串口数据记录器,需要时按下按键记录数据,同时增加一个等待用来照明。

1、硬件

       Arduino UNO主控板、Gravity SCI采集模块、Gravity 气压传感器、LCE1602模块(I2C接口)、实时时钟DS1307、Gravity串口数据记录器、WS2812 RGB 全彩灯带(7灯珠)、数字大按钮模块、手持气压检测仪

2、软件:

①操作系统:基于windows 11操作系统;

②软件:Mind+最新版本,下载地址:https://mindplus.cc/

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三、程序编写

1、添加Arduino UNO主控板

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2、添加SCI采集模块

Mind+图形化编程工具

下载并安装DFRobot_RP2040_SCI库。安装方法:打开右侧超链接,复制网址:GitHub - cdjq/DFRobot_RP2040_SCI: SUAB: Sensor Universal Adapter Board

打开Mind+编程软件,选择扩展——主控板——Arduino UNO

选择用户库,搜索框输入GitHub - cdjq/DFRobot_RP2040_SCI: SUAB: Sensor Universal Adapter Board,下方出现SCI采集模块选中即可。

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3、添加LCE1602模块、实时时钟DS1307、WS2812 RGB 全彩灯带

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4、拖曳积木编写程序

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        说明:程序使用实时时钟DS1307的原因:Gravity SCI采集模块记录的时间位数有限,分、秒数字较大时,不会显示小时,所有1602液晶显示小时就必须调用实时时钟模块。

5、实验接线图

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四、高楼气压检测仪

     下图是我实际制作的高楼气压检测仪,外壳难看大伙就将就将就吧,不过从侧面来看挺科幻的~

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        在使用过程中发现,Gravity串口数据记录器会掉链子,所以在盒子上扣了个洞,手指伸进去可以按下Arduino UNO的rest键。气压传感器放在盒子外面,采集数据准确。Gravity串口数据记录器原本是放在盒子里的,结果他像个熊孩子2239A60E.png,很容易钻空子,不记录数据了,所以放在最显眼处观察他的指示灯是否闪烁,有没有记录数据~

 

 

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仅从侧面来看,还是挺科幻的,自恋一下~

 

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为了验证数据的准确性,特地准备了手持气压检测仪。

五、实验大楼

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        实验大楼地下两层,地上30层,总共32层,现在开始每一层、每一层的测量~看着好高啊!我总共测量了四次,两次晚上11:00以后,一次早晨8:00以后,一次中午12:00以后。非常的累~但是很有实践意义~以苦为乐嘛!

六、实验数据

1、早晨测量数据

 

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地下-2层测量海拔、大气压强、空气温度数据。

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      手持气压检测仪检测大气压强和温度,可以看到和高楼气压检测仪检测出压强结果完全一致!至于温度有0.27℃的误差,那是因为手持气压检测仪一直装在口袋里,而且还有一层厚塑料袋,才有那么小的误差。给蘑菇云的设备点个赞2229D605.png

 

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中间楼层16楼,测海拔、大气压强、空气温度

 

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30楼测量海拔、气压、温度

 

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早晨测量海拔、大气压强、空气温度折线图

 

2、中午测量数据

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中间空余的部分为电池没电了~尴尬,整个设备太费电了!

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地下-2层高楼气压检测仪检测海拔、大气压强、空气温度

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中间第16层测海拔、大气压强、空气温度

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30层测量两种测量仪器数据对比,误差非常的小

 

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中午测量海拔、大气压强、空气温度折线图,中间断开的部分是因为没电了image.png

3、夜晚测量数据

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地下-2层高楼气压检测仪检测结果

 

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地下-2层手持气压仪检测结果,气压完全相同。

 

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中间16层高楼气压检测仪检测结果

 

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中间16层手持气压检测仪检测结果,检测结果仅仅差0.6pa,误差非常小!

 

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30层高楼气压检测仪测量结果

 

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30层手持气压检测仪测量结果,与高楼气压检测仪检测结果完全一致!

 

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晚上测量海拔、大气压强、空气温度折线图

七、串口数据记录器记录的数据

 

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为了对比Gravity SCI采集模块和Gravity串口数据记录器的记录功能对比,每到一层楼我按下两次按键,记录两侧数据。中午Gravity串口数据记录器数据一次也没记录成功,白忙活了一中午。好在SCI数据采集模块记录了。由此可以看出,Gravity串口数据记录器不一定靠谱~

晚上Gravity串口数据记录器记录数据,我是在每一层复位一次系统,再复位Gravity串口数据记录器,最后按按键记录数据,操作非常繁琐。30层楼到18层时不再记录了,拆开盒子断开电源,重新接线、重启系统又开始记录了。

八、对比结论

   物理规律:1hPa=100Pa

 

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海拔3000米以内,每升高10米,大气压强减少100Pa,正确

 

 

Gravity SCI采集模块和Gravity串口数据记录器对比:

Gravity SCI采集模块适合科学研究,采集数据准确无误,不需要编程。Gravity串口数据记录器记录数据依赖性较强,依赖主控板和编程。Gravity SCI采集模块自主性非常的强,抗干扰性强,可以独立工作,赞一个image.png 太喜欢了~

 

 

 

 

评论

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  • rzyzzxw

    rzyzzxw2023.01.16

    这个好

    0
    • 花生编程

      花生编程2023.01.11

      不错

      0
      • 花生编程

        花生编程2023.01.11

        厉害

        0
        • glwz007

          glwz0072023.01.06

          谢谢分享

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          • 三春牛-创客

            三春牛-创客2023.01.02

            不错

            0
            • 三春牛-创客

              三春牛-创客2023.01.02

              厉害厉害

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