Moduliai ir skydai visada yra patogu kuriant sudėtingą grandinę, ypač naudojant „Arduino“ ir „Raspberry Pi“. Šie moduliai sumažina visas grandinės komponentų prijungimo sąnaudas ir veikia kaip „plug and play“ įrenginiai, tokie kaip LCD ekranas, relės modulis ir kt. Čia mes dalijamės labai naudingu karšto vandens bako nuotėkio detektoriaus projektu, kurį galima lengvai pastatyti naudojant du „ SPi“ modulius su „Raspberry Pi“.
Pirmiausia turėtume suprasti apie SPI (nuosekliąją periferinę sąsają). SPI yra sinchroninė ir pilno dupleksinio ryšio sąsaja, pirmiausia naudojama įterptojoje sistemoje periferiniams įrenginiams valdyti naudojant mikrovaldiklį. SPI naudoja pagrindinio-vergo architektūrą, kai mikrovaldiklis paprastai veikia kaip pagrindinis. Autobusų, tokių kaip SPI ir I2C, pranašumas yra tas, kad galite prijungti daugelį įrenginių naudodami kelis kaiščius, pvz., SPI atveju mes galime prijungti daugelį periferinių įrenginių, tiesiog naudodami keturis kaiščius, kur 3 kontaktai skirti duomenims perduoti, o vienas - mikroschemai pasirinkti.
„Raspberry Pi“ mes turime 2 lustų kaiščius, skirtus valdyti 2 SPI įrenginius, ir šiuo metu „Raspberry Pi“ gali veikti tik kaip „Master“. Mes galime tai suprasti vienu paprastu pavyzdžiu, pavyzdžiui, jei norime prijungti 8 reles su „Raspberry Pi“, todėl mums reikia 8 GPIO kaiščių, tačiau naudodami 74HC595 „shift register“ kaip SPI įrenginį, mes galime prijungti 8 reles tiesiog naudodami 4 „Raspberry Pi“ SPI kaiščius, taigi galime išsaugoti kitus GPIO kaiščius kitoms funkcijoms. Tai labai naudinga sudėtingose grandinėse.
Dabar grįždami prie karšto vandens rezervuaro nuotėkio detektoriaus projekto valdikliai sukūrė daug naudingų „Raspberry Pi“ statybinių blokų ir SPI modulių, kuriuos naudodami galime sukurti daug sudėtingų projektų per daug trumpesnį laiką. Šiame nuotėkio aptikimo projekte su „Raspberry Pi“ buvo naudojami du moduliai: Pi-SPi-8AI 8 kanalų analoginio įvesties modulis ir Pi-SPi-8KO 8 kanalų relės modulis. Išskyrus tai, naudojamas vienas zuzeris, 24v maitinimo šaltinis, termistoriai ir vandens nuotėkio jutiklis. Vandens nuotėkio jutiklis yra pastatytas tvirtinant du nerūdijančio plieno varžtus ant skaidraus plastiko lakšto.
Kai tik yra nuotėkis, signalą suveikia 8 kanalų relės lentoje esanti relė. Jis taip pat matuoja karšto ir šalto vamzdžių temperatūrą naudodamas temperatūros jutiklius ir suaktyvina temperatūros aliarmą, kai karšto vandens linija pasiekia 10% šaltojo vandens linijos temperatūros. Ši grandinė taip pat gali būti naudojama kaip laidumo vandeniui detektorius ir dirvožemio drėgnumui bei kietojo vandens kiekiui matuoti. Išsamią šio karšto vandens rezervuaro nuotėkio detektoriaus informaciją, grandines ir kodą galite rasti projekto puslapyje . Žemiau yra terminalo išvesties stebėjimo ekranas:
Čia naudojami tik 4 „Pi-SPi-8AI“ modulio ir 3 „Pi-SPi-8KO“ modulio kanalai, o kiti kanalai (iš 8) vis tiek lieka nenaudojami. Šie nenaudojami kanalai gali būti naudojami norint pridėti daugiau funkcijų šiame projekte arba gali būti naudojami visiškai skirtingoms užduotims atlikti. Tai yra SPI ir šių SPi modulių galia, kad jis gali atlikti daugybę užduočių naudodamas vieną mikrokontrolerį.
„Widegetlords“ turi daugybę naudingų „Pi-SPi“ modulių ir jie nuolat papildo daugiau modulių, kuriuos galite patikrinti jų svetainėje. Kiekvienas modulis turi dvigubą GPIO išplėtimo prievadą, kad daugelį modulių būtų galima sujungti nuosekliai, kaip reikalaujama. Be to, kiekviename modulyje yra išorinis maitinimo šaltinis (24 VDC), kad „Raspberry Pi“ maitinimo šaltinis nebūtų perkrautas.
