Οι μονάδες και οι ασπίδες είναι πάντα εύχρηστες όταν δημιουργείτε ένα περίπλοκο κύκλωμα, ειδικά με τα Arduino και Raspberry Pi. Αυτές οι μονάδες μειώνουν όλα τα γενικά έξοδα σύνδεσης κάθε στοιχείου του κυκλώματος και λειτουργούν ως συσκευές plug and play, όπως ασπίδα LCD, μονάδα ρελέ κ.λπ. Εδώ μοιραζόμαστε ένα πολύ χρήσιμο έργο ανιχνευτή διαρροής θερμού νερού, το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί εύκολα χρησιμοποιώντας δύο μονάδες SPi με Raspberry Pi.
Πρώτα πρέπει να κατανοήσουμε το SPI (Serial to Peripheral Interface). Το SPI είναι μια σύγχρονη και πλήρης αμφίδρομη διεπαφή επικοινωνίας, που χρησιμοποιείται κυρίως σε ενσωματωμένο σύστημα για τον έλεγχο των περιφερειακών συσκευών που χρησιμοποιούν Microcontroller. Το SPI χρησιμοποιεί αρχιτεκτονική master-slave όπου ο Μικροελεγκτής ενεργεί γενικά ως Master. Το πλεονέκτημα των λεωφορείων όπως το SPI και το I2C είναι ότι μπορείτε να συνδέσετε πολλές συσκευές χρησιμοποιώντας λίγες ακίδες, όπως στην περίπτωση του SPI μπορούμε να συνδέσουμε πολλές περιφερειακές συσκευές μόνο χρησιμοποιώντας τέσσερις ακίδες όπου 3 ακίδες προορίζονται για επικοινωνία δεδομένων και μία για την επιλογή του τσιπ.
Στο Raspberry Pi έχουμε 2 καρφίτσες για να ελέγξουμε 2 συσκευές SPI και προς το παρόν το Raspberry Pi μπορεί να λειτουργήσει μόνο ως Master. Μπορούμε να το καταλάβουμε με ένα απλό παράδειγμα, όπως εάν θέλουμε να συνδέσουμε 8 ρελέ με το Raspberry Pi, οπότε χρειαζόμαστε 8 καρφίτσες GPIO, αλλά χρησιμοποιώντας το καταχωρητή μετατόπισης 74HC595 ως συσκευή SPI μπορούμε να συνδέσουμε 8 ρελέ μόνο χρησιμοποιώντας 4 ακίδες SPI του Raspberry Pi, ως εκ τούτου μπορούμε να αποθηκεύσουμε άλλες καρφίτσες GPIO για άλλες λειτουργίες. Αυτό είναι πολύ χρήσιμο σε σύνθετα κυκλώματα.
Τώρα πίσω στο Έργο ανιχνευτή διαρροής ζεστού νερού, οι widgetlords δημιούργησαν πολλά χρήσιμα δομικά στοιχεία Raspberry Pi και SPI Modules, χρησιμοποιώντας τα οποία μπορούμε να δημιουργήσουμε πολλά πολύπλοκα έργα σε πολύ λιγότερο χρόνο. Σε αυτό το έργο ανίχνευσης διαρροών, δύο μονάδες έχουν χρησιμοποιηθεί με το Raspberry Pi που είναι το Pi-SPi-8AI 8 κανάλι αναλογική μονάδα εισόδου και το Pi-SPi-8KO 8 κανάλι Relay module. Εκτός από αυτό, χρησιμοποιείται ένας βομβητής, τροφοδοσία 24v, θερμίστορ και αισθητήρας διαρροής νερού. Ο αισθητήρας διαρροής νερού κατασκευάζεται στερεώνοντας δύο βίδες από ανοξείδωτο ατσάλι σε ένα διαφανές πλαστικό φύλλο.
Όποτε υπάρχει διαρροή, το Buzzer ενεργοποιείται από το ρελέ που υπάρχει στην πλακέτα ρελέ 8 καναλιών. Μετρά επίσης τη θερμοκρασία της θερμής γραμμής και της ψυχρής γραμμής χρησιμοποιώντας τους αισθητήρες θερμοκρασίας και ενεργοποιεί τον συναγερμό θερμοκρασίας όταν η γραμμή ζεστού νερού φτάσει εντός του 10% της θερμοκρασίας της γραμμής κρύου νερού. Αυτό το κύκλωμα μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί ως ανιχνευτής αγωγιμότητας νερού και για τη μέτρηση της υγρασίας του εδάφους και του στερεού νερού. Μπορείτε να βρείτε πλήρεις λεπτομέρειες, κυκλώματα και κωδικό για αυτόν τον ανιχνευτή διαρροών ζεστού νερού στη σελίδα του έργου . Ακολουθεί η οθόνη παρακολούθησης εξόδου στο τερματικό:
Εδώ χρησιμοποιούνται μόνο 4 κανάλια της μονάδας Pi-SPi-8AI και 3 κανάλια της μονάδας Pi-SPi-8KO και άλλα κανάλια (στα 8) παραμένουν αχρησιμοποίητα. Αυτά τα αχρησιμοποίητα κανάλια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσθήκη περισσότερων λειτουργιών σε αυτό το έργο ή μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τον χειρισμό εντελώς διαφορετικών εργασιών. Αυτή είναι η δύναμη του SPI και αυτών των μονάδων SPi που μπορεί να χειριστεί πολλές εργασίες χρησιμοποιώντας ένα Microcontoller.
Η Widegetlords έχει μια σειρά από πολλά χρήσιμα Pi-SPi-Modules και προσθέτουν συνεχώς περισσότερες ενότητες, μπορείτε να δείτε στον ιστότοπό τους. Κάθε μονάδα έχει διπλή θύρα επέκτασης GPIO έτσι ώστε πολλές μονάδες να μπορούν να συνδεθούν σε σειρά σύμφωνα με τις απαιτήσεις. Επίσης διαθέτει εξωτερική τροφοδοσία σε κάθε μονάδα (24VDC), έτσι ώστε το τροφοδοτικό Raspberry Pi να μην υπερφορτώνεται.
