โมดูลและโล่มีประโยชน์เสมอเมื่อสร้างวงจรที่ซับซ้อนโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับ Arduino และ Raspberry Pi โมดูลเหล่านี้ช่วยลดค่าใช้จ่ายทั้งหมดในการเชื่อมต่อส่วนประกอบแต่ละส่วนในวงจรและทำหน้าที่เป็นอุปกรณ์พลักแอนด์เพลย์เช่นโล่ LCD โมดูลรีเลย์เป็นต้นที่นี่เรากำลังแบ่งปันโครงการเครื่องตรวจจับการรั่วไหลของถังน้ำร้อนที่มีประโยชน์มากซึ่งสามารถสร้างได้อย่างง่ายดาย โดยใช้สองโมดูล SPI กับราสเบอร์รี่ Pi
ก่อนอื่นเราควรทำความเข้าใจเกี่ยวกับ SPI (Serial to Peripheral Interface) SPI เป็นอินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบซิงโครนัสและฟูลดูเพล็กซ์ซึ่งส่วนใหญ่ใช้ในระบบฝังตัวเพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่อพ่วงโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ SPI ใช้สถาปัตยกรรม master-slave ซึ่งโดยทั่วไปแล้วไมโครคอนโทรลเลอร์จะทำหน้าที่เป็น Master ข้อดีของบัสเช่น SPI และ I2C คือคุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ได้หลายตัวโดยใช้พินไม่กี่พินเช่นในกรณีของ SPI เราสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนมากเพียงแค่ใช้พิน 4 พินโดยที่ 3 พินสำหรับการสื่อสารข้อมูลและอีกอันสำหรับเลือกชิป
ใน Raspberry Piเรามีพินเลือก 2 ชิปเพื่อควบคุมอุปกรณ์ SPI 2 เครื่องและปัจจุบัน Raspberry Pi สามารถทำหน้าที่เป็น Master เท่านั้น เราสามารถเข้าใจได้ด้วยตัวอย่างง่ายๆเช่นถ้าเราต้องการเชื่อมต่อ 8 รีเลย์กับ Raspberry Pi ดังนั้นเราต้องมี 8 GPIO พิน แต่การใช้ 74HC595 shift register เป็นอุปกรณ์ SPI เราสามารถเชื่อมต่อ 8 รีเลย์ได้เพียงแค่ใช้ SPI 4 พินของ Raspberry Pi ดังนั้น เราสามารถบันทึกพิน GPIO อื่น ๆ สำหรับฟังก์ชั่นอื่น ๆ สิ่งนี้มีประโยชน์มากในวงจรที่ซับซ้อน
ตอนนี้กลับไปที่โครงการเครื่องตรวจจับการรั่วไหลของถังน้ำร้อนของเราwidgetlords ได้สร้างหน่วยการสร้าง Raspberry Pi และโมดูล SPI ที่มีประโยชน์มากมายซึ่งเราสามารถสร้างโครงการที่ซับซ้อนจำนวนมากได้ในเวลาที่น้อยลง ในโครงการตรวจจับการรั่วนี้มีการใช้โมดูลสองโมดูลกับ Raspberry Pi ซึ่ง ได้แก่ โมดูลอินพุตอนาล็อก 8 ช่องสัญญาณ Pi-SPi-8AI และโมดูลรีเลย์ 8 ช่องสัญญาณ Pi-SPi-8KO นอกจากนั้นยังใช้ Buzzer หนึ่งตัวแหล่งจ่ายไฟ 24v เทอร์มิสเตอร์และเซ็นเซอร์การรั่วไหลของน้ำWater Leak Sensorสร้างขึ้นโดยยึดสกรูสแตนเลสสองตัวบนแผ่นพลาสติกใส
เมื่อใดก็ตามที่มีการรั่วไหล Buzzer จะถูกกระตุ้นโดยรีเลย์ที่มีอยู่บนบอร์ดรีเลย์ 8 ช่องสัญญาณ นอกจากนี้ยังวัดอุณหภูมิของสายร้อนและสายเย็นโดยใช้เซนเซอร์วัดอุณหภูมิและเรียกการเตือนอุณหภูมิเมื่อสายน้ำร้อนอยู่ภายใน 10% ของอุณหภูมิของสายน้ำเย็น วงจรนี้ยังสามารถใช้เป็นเครื่องตรวจจับการนำไฟฟ้าของน้ำและสำหรับวัดความชื้นในดินและปริมาณของแข็งของน้ำ คุณสามารถค้นหารายละเอียดที่สมบูรณ์วงจรและรหัสร้อนถังเก็บน้ำรั่วเครื่องตรวจจับนี้ในหน้าโครงการด้านล่างนี้คือหน้าจอการตรวจสอบเอาต์พุตบน Terminal:
ที่นี่มีการใช้โมดูล Pi-SPi-8AI เพียง 4 ช่องและโมดูล Pi-SPi-8KO 3 ช่องเท่านั้นและช่องอื่น ๆ (จาก 8 ช่อง) ยังคงไม่ได้ใช้งาน ช่องสัญญาณที่ไม่ได้ใช้เหล่านี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มฟังก์ชันอื่น ๆ ในโปรเจ็กต์นี้หรือใช้สำหรับจัดการงานที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง นี่คือพลังของ SPI และโมดูล SPi เหล่านี้ที่สามารถจัดการงานต่างๆได้โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ตัวเดียว
Widegetlords มีชุด Pi-SPi-Modules ที่มีประโยชน์มากมายและพวกเขากำลังเพิ่มโมดูลอย่างต่อเนื่องคุณสามารถตรวจสอบได้บนเว็บไซต์ของพวกเขา แต่ละโมดูลมีพอร์ตขยาย GPIO แบบคู่เพื่อให้สามารถเชื่อมต่อโมดูลจำนวนมากในอนุกรมตามความต้องการ และยังมีแหล่งจ่ายไฟภายนอกในแต่ละโมดูล (24VDC) เพื่อไม่ให้แหล่งจ่ายไฟ Raspberry Pi ทำงานหนักเกินไป
