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。

  1. 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。


  2. 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?



  3. 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。)


  4. 動作確認
     動作確認の状況を以下に示します。



  5. 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。
    994.78686523437519.725
    993.530273437519.28125
    993.31127929687519.2333333333333
    993.71069335937519.35625
    994.06030273437519.5145833333333
    994.624023437519.7125
    993.594726562519.3020833333333
    993.62817382812519.3083333333333
    994.7788085937519.7166666666667
    994.61206054687519.6083333333333
    994.48706054687519.5166666666667
    993.70385742187519.1604166666667
    993.5976562519.0770833333333
    994.45043945312519.4020833333333
    994.54956054687519.3041666666667
    994.6625976562519.4291666666667
    993.74340820312519.0770833333333
    993.67993164062519.01875
    994.519.3333333333333
    994.485351562519.3604166666667
    994.4301757812519.3208333333333
    993.4858398437518.9020833333333
    993.27124023437518.8458333333333
    994.35131835937519.2479166666667
    994.270507812519.19375
    993.43139648437518.8708333333333
    993.40649414062518.88125
    993.26367187518.8291666666667
    994.1899414062519.1666666666667
    994.23657226562519.1979166666667
    993.3032226562518.8208333333333
    993.21752929687518.74375
    993.44262695312518.7916666666667
    994.20288085937519.0666666666667
    993.0039062518.6270833333333
    993.35424804687518.75
    994.4301757812519.11875
    994.40454101562519.05625
    994.31030273437519.0041666666667
    993.2670898437518.6291666666667
    993.33374023437518.6791666666667
    994.46704101562519.1104166666667
    994.47094726562519.10625
    994.41235351562519.1125
    993.1303710937518.63125
    993.21166992187518.6791666666667
    994.1811523437519.0583333333333
    993.30249023437518.6875
    994.245117187519.0125
    993.23632812518.6395833333333


  6. 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。


  7. 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。


  8. 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。
    1004.9045410156317.2
    1004.9062517.1958333333333
    1004.7377929687517.1916666666667
    1004.9592285156317.2875
    1004.9389648437517.2916666666667
    1004.8911132812517.3
    1004.9436035156317.3729166666667
    1004.9536132812517.3895833333333
    1004.79101562517.375
    1004.8305664062517.4291666666667
    1004.84960937517.45
    1004.7863769531317.4270833333333
    1004.7941894531317.45625
    1004.8825683593817.4666666666667
    1004.8510742187517.4458333333333
    1004.7536621093817.4083333333333
    1004.7875976562517.4479166666667
    1004.7863769531317.4729166666667
    1004.8024902343817.4604166666667
    1004.7946777343817.44375
    1004.8608398437517.4520833333333
    1004.7788085937517.4458333333333
    1004.82812517.4666666666667
    1004.7897949218817.4729166666667
    1004.7504882812517.4916666666667
    1004.7524414062517.4541666666667
    1004.8312988281317.4791666666667
    1004.7929687517.46875
    1004.8322753906317.4729166666667
    1004.7797851562517.45
    1004.8413085937517.44375
    1004.8679199218817.43125
    1004.8952636718817.375
    1004.8444824218817.3458333333333
    1004.7788085937517.3208333333333
    1004.8957519531317.3645833333333
    1004.7416992187517.3020833333333
    1004.8327636718817.2854166666667
    1004.8557128906317.2979166666667
    1004.7644042968817.25
    1004.8049316406317.28125
    1004.8488769531317.2854166666667
    1004.8781738281317.3041666666667
    1004.8376464843817.26875
    1004.820312517.2583333333333
    1004.8920898437517.2604166666667
    1004.9467773437517.2291666666667
    1004.8698730468817.225
    1004.8845214843817.2291666666667
    1004.8569335937517.2166666666667


  9. 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。


  10. 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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