Els mòduls i els escuts sempre són útils quan es construeix un circuit complex, especialment amb Arduino i Raspberry Pi. Aquests mòduls reduir totes les despeses indirectes de la connexió de cada component en el circuit i actuen com a dispositius plug and play, com a escut de plasma, etc. Mòdul de relé Aquí estem compartint una molt útil projecte detector de fuites d'el tanc d'aigua calenta, que pot ser fàcilment construït mitjançant l’ús de dos mòduls SPi amb Raspberry Pi.
Primer hauríem d’entendre sobre SPI (Interfície de sèrie a perifèrica). SPI és una interfície de comunicació dúplex síncrona, que s’utilitza principalment en sistemes incrustats per controlar els dispositius perifèrics mitjançant microcontroladors. SPI utilitza arquitectura mestre-esclau on el microcontrolador actua generalment com a mestre. L’avantatge dels busos com SPI i I2C és que es poden connectar molts dispositius mitjançant pocs pins, com en el cas de SPI podem connectar molts dispositius perifèrics només mitjançant quatre pins on 3 pins són per a la comunicació de dades i un per seleccionar el xip.
A Raspberry Pi tenim pins de selecció de 2 xips per controlar 2 dispositius SPI i actualment Raspberry Pi només pot actuar com a mestre. Ho podem entendre amb un exemple senzill, com si volem connectar 8 relés amb Raspberry Pi, de manera que necessitem 8 pins GPIO, però utilitzant el registre de desplaçament 74HC595 com a dispositiu SPI podem connectar 8 relés només utilitzant 4 pins SPI de Raspberry Pi, per tant podem guardar altres pins GPIO per a altres funcions. Això és molt útil en circuits complexos.
Tornant al nostre Projecte de detector de fuites de dipòsit d’aigua calenta, widgetlords ha creat molts blocs de construcció i mòduls SPI útils de Raspberry Pi, amb els quals podem crear molts projectes complexos en molt menys temps. En aquest projecte de detecció de fuites, s’han utilitzat dos mòduls amb Raspberry Pi que són el mòdul d’entrada analògica de 8 canals Pi-SPi-8AI i el mòdul de relés de 8 canals Pi-SPi-8KO. A part d’això, s’utilitzen un buzzer, una font d’alimentació de 24 V, termistors i un sensor de fuites d’aigua. El sensor de fuites d’aigua es construeix fixant dos cargols d’acer inoxidable en una làmina de plàstic transparent.
Sempre que hi ha una fuita, el relleu es desencadena pel relé present a la placa de relé de 8 canals. També mesura la temperatura de la línia calenta i la línia freda mitjançant els sensors de temperatura i activa l’alarma de temperatura quan la línia d’aigua calenta arriba al 10% de la temperatura de la línia d’aigua freda. Aquest circuit també es pot utilitzar com a detector de conductivitat de l'aigua i per mesurar la humitat del sòl i els continguts sòlids d'aigua. Podeu trobar detalls complets, circuits i codi d’aquest Detector de fuites del dipòsit d’aigua calenta a la pàgina del projecte . A continuació es mostra la pantalla de control de sortida al terminal:
Aquí només s’utilitzen 4 canals del mòdul Pi-SPi-8AI i 3 canals del mòdul Pi-SPi-8KO i altres canals (de 8) encara no s’utilitzen. Aquests canals no utilitzats es poden utilitzar per afegir més funcions en aquest projecte o es poden utilitzar per gestionar tasques completament diferents. Aquesta és la potència de SPI i aquests mòduls SPi que pot gestionar moltes tasques mitjançant un microcontrolador.
Widegetlords té una sèrie de molts mòduls Pi-SPi útils i contínuament afegeixen més mòduls, podeu consultar al seu lloc web. Cada mòdul té un doble port d'expansió GPIO de manera que es poden connectar molts mòduls en sèrie segons el requisit. I també té una font d’alimentació externa a cada mòdul (24VDC) perquè la font d’alimentació de Raspberry Pi no es sobrecarregui.
