16章:LPS331使用 高精度大気圧センサーモジュール
作成2014.04.06
LPS331使用 高精度大気圧センサーモジュール価格:¥650【秋月電子通商】の検討を行ってみたいと思います。
- 高精度大気圧センサーモジュールの仕様
LPS331使用 高精度大気圧センサーモジュール価格:¥650【秋月電子通商】を使用します。
・動作電圧:1.71V〜3.6V
・測定範囲:260hPa〜1260hPa
・測定間隔:毎秒1回(最小)、毎秒25回(最大)
・対応インタフェース:SPIまたはI2C
・気圧測定精度:(標準)±0.1hPa、(最大)±0.2hPa
・温度測定精度:(標準)±2℃
・気圧測定データ出力長:24ビット
・温度測定データ出力長:16ビット
・基板寸法:12x12mm
**気圧測定精度:(標準)±0.1hPaとあるが本当ならすごい!!確認してみたいと思います。
- 高精度大気圧センサーモジュール評価回路
高精度大気圧センサーモジュール評価回路を図16-1にしめします。
10kΩのプルアップはマイコン側で行うことにしました。測定データはUSB接続を利用して、Windowsパソコンで保存します。
いよいよ、USB接続の応用です!!うまくいくかな?
- 評価プログラム
まずは下記の「16-1.zip」ファイルをダウンロードしてください。
[16-1.zip]をダウンロードする。
解凍するとフォルダー内にUSB-HID-SCDフォルダーがあります。USB-HID-SCDフォルダー内に
(1)MPLAB IDE-Xフォルダー
*MPLAB IDE-X\src\apps\usb\device\hid_custom\firmware\MPLAB.Xがソースプログラムです。
*ファイルの相対位置関係は変えられません。
*容量削減のため、直接関係無いと思われるファイルは削除しました。
*「MPLAB X IDE」と「XC8」用です。
(2)Windows Softwareフォルダー
(2-1)PnP Demo - Windows Softwareフォルダー
*Microsoft Visual C# 2012 Express(ソース)
(3)注意事項
*上記プログラムはPIC18F4553用に修正してあります。
*Microsoft Visual C# 2012 Express(ソース)はVS Express for Desktopを管理者として実行しHID PnP Demo.slnを開く必要があります。(ダブルクリック起動ではビルドが成功しません。)
- 動作確認
動作確認の状況を以下に示します。
- 電源電圧5Vでの測定結果データ
測定は約4s毎で固定です。測定回数を50回で測定した結果を以下に示します。
994.786865234375 | 19.725 |
993.5302734375 | 19.28125 |
993.311279296875 | 19.2333333333333 |
993.710693359375 | 19.35625 |
994.060302734375 | 19.5145833333333 |
994.6240234375 | 19.7125 |
993.5947265625 | 19.3020833333333 |
993.628173828125 | 19.3083333333333 |
994.77880859375 | 19.7166666666667 |
994.612060546875 | 19.6083333333333 |
994.487060546875 | 19.5166666666667 |
993.703857421875 | 19.1604166666667 |
993.59765625 | 19.0770833333333 |
994.450439453125 | 19.4020833333333 |
994.549560546875 | 19.3041666666667 |
994.66259765625 | 19.4291666666667 |
993.743408203125 | 19.0770833333333 |
993.679931640625 | 19.01875 |
994.5 | 19.3333333333333 |
994.4853515625 | 19.3604166666667 |
994.43017578125 | 19.3208333333333 |
993.48583984375 | 18.9020833333333 |
993.271240234375 | 18.8458333333333 |
994.351318359375 | 19.2479166666667 |
994.2705078125 | 19.19375 |
993.431396484375 | 18.8708333333333 |
993.406494140625 | 18.88125 |
993.263671875 | 18.8291666666667 |
994.18994140625 | 19.1666666666667 |
994.236572265625 | 19.1979166666667 |
993.30322265625 | 18.8208333333333 |
993.217529296875 | 18.74375 |
993.442626953125 | 18.7916666666667 |
994.202880859375 | 19.0666666666667 |
993.00390625 | 18.6270833333333 |
993.354248046875 | 18.75 |
994.43017578125 | 19.11875 |
994.404541015625 | 19.05625 |
994.310302734375 | 19.0041666666667 |
993.26708984375 | 18.6291666666667 |
993.333740234375 | 18.6791666666667 |
994.467041015625 | 19.1104166666667 |
994.470947265625 | 19.10625 |
994.412353515625 | 19.1125 |
993.13037109375 | 18.63125 |
993.211669921875 | 18.6791666666667 |
994.18115234375 | 19.0583333333333 |
993.302490234375 | 18.6875 |
994.2451171875 | 19.0125 |
993.236328125 | 18.6395833333333 |
- 測定結果グラフ
測定結果をグラフにすると以下のようになります。。
*気圧の測定値は約±0.5hPaで脈動している。
*気温の測定値は約±0.2℃で脈動している。
*気圧の脈動と気温の脈動は連動している。
- 検討まとめ
(1)LPS331使用 高精度大気圧センサーモジュールの測定結果をUSB通信でWindowsパソコン上に取り込むことができた。
(2)これは、PIC18F4553マイコンとPICkit3の大きな成果である。
(3)高精度大気圧センサーモジュールの気圧測定値脈動は±0.5hPa程度である。
(4)高精度大気圧センサーモジュールの気温測定値脈動は約±0.2℃程度である。
(5)気圧の脈動と気温の脈動は連動している。
(6)気圧測定値脈動は気温測定値脈動に影響されていると思われる。
- 電源電圧3.2V(単三乾電池2個)での測定結果データ
・動作電圧:1.71V〜3.6Vに対して規格外の5Vを供給してしまったため、電源電圧3.2V(単三乾電池2個)で再測定しました!!!
測定は約4s毎で固定です。測定回数を50回で測定した結果を以下に示します。
1004.90454101563 | 17.2 |
1004.90625 | 17.1958333333333 |
1004.73779296875 | 17.1916666666667 |
1004.95922851563 | 17.2875 |
1004.93896484375 | 17.2916666666667 |
1004.89111328125 | 17.3 |
1004.94360351563 | 17.3729166666667 |
1004.95361328125 | 17.3895833333333 |
1004.791015625 | 17.375 |
1004.83056640625 | 17.4291666666667 |
1004.849609375 | 17.45 |
1004.78637695313 | 17.4270833333333 |
1004.79418945313 | 17.45625 |
1004.88256835938 | 17.4666666666667 |
1004.85107421875 | 17.4458333333333 |
1004.75366210938 | 17.4083333333333 |
1004.78759765625 | 17.4479166666667 |
1004.78637695313 | 17.4729166666667 |
1004.80249023438 | 17.4604166666667 |
1004.79467773438 | 17.44375 |
1004.86083984375 | 17.4520833333333 |
1004.77880859375 | 17.4458333333333 |
1004.828125 | 17.4666666666667 |
1004.78979492188 | 17.4729166666667 |
1004.75048828125 | 17.4916666666667 |
1004.75244140625 | 17.4541666666667 |
1004.83129882813 | 17.4791666666667 |
1004.79296875 | 17.46875 |
1004.83227539063 | 17.4729166666667 |
1004.77978515625 | 17.45 |
1004.84130859375 | 17.44375 |
1004.86791992188 | 17.43125 |
1004.89526367188 | 17.375 |
1004.84448242188 | 17.3458333333333 |
1004.77880859375 | 17.3208333333333 |
1004.89575195313 | 17.3645833333333 |
1004.74169921875 | 17.3020833333333 |
1004.83276367188 | 17.2854166666667 |
1004.85571289063 | 17.2979166666667 |
1004.76440429688 | 17.25 |
1004.80493164063 | 17.28125 |
1004.84887695313 | 17.2854166666667 |
1004.87817382813 | 17.3041666666667 |
1004.83764648438 | 17.26875 |
1004.8203125 | 17.2583333333333 |
1004.89208984375 | 17.2604166666667 |
1004.94677734375 | 17.2291666666667 |
1004.86987304688 | 17.225 |
1004.88452148438 | 17.2291666666667 |
1004.85693359375 | 17.2166666666667 |
- 再測定結果グラフ
再測定結果をグラフにすると以下のようになります。。
*気圧の測定値のバラツキは約±0.1hPa程度である。
*気温の測定値は約±0.15℃でなだらかに変動している。
*気圧と気温の不自然な脈動はない。
- 結果の再検討
(1)LPS331使用 高精度大気圧センサーモジュールの測定結果をUSB通信でWindowsパソコン上に取り込むことができた。
(2)これは、PIC18F4553マイコンとPICkit3の大きな成果である。
(3)気圧の測定値のバラツキは約±0.1hPa程度である。(かなりの高精度)
(4)気温の測定値は約±0.15℃でなだらかに変動している。
(5)気圧と気温の不自然な脈動はない。
17章:温湿度センサ モジュール AM2321に行く。
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