Sensor WNK80MA - RESOLVIDO

Olá pessoal, boa tarde.

Comprei um sensor de pressão na China Modelo WNK80MA com range de 0 a 15 BAR - Saida I2C - alimentado com 3.6V. Uma maravilha para usar com ESP 32 e bateria. Ocorre que eu to apanhando para ler a pressão nele. A temperatura da água eu já até consegui, mas a pressão, nada!!!

O chinês me mandou um código em Arduino que está em anexo mas eu não consigo nenhum resultado com ele. Não sei se esse código fornece o resultado em BAR, PSI, Kpa ou Mca. 

Alguém tem conhecimento desse sensor ou consegue destrinchar o código enviado pelo chinês para que possa me ajudar?

Agradeço qualquer ajuda.

Zé Roberto

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Respostas a este tópico

Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 16 fevereiro 2023 at 20:31

Boa noite, 

Envie o link do produto com especificações e protocolo de comunicação. 

Permalink Responder até JOSE ROBERTO REDIGOLO em 17 fevereiro 2023 at 14:41

Olá Murta, obrigado pelo interesse no meu problema! Eu não tenho a documentação do sensor. Estou solicitando o datasheet à empresa chinesa. O único documento que tenho é este em anexo.

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 17 fevereiro 2023 at 16:05

Boa tarde, 

Está faltando o protocolo de comunicação com o sensor.

Vamos aguardar.

Permalink Responder até JOSE ROBERTO REDIGOLO em 18 fevereiro 2023 at 17:39

Olá Murta, Segue em anexo a documentação do protocolo do sensor.

Agradeço qualquer ajuda

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Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 22 fevereiro 2023 at 9:46

Bom dia José Roberto, 

Você tem experiêcia com comunicação I2C no ESP32 ?

https://randomnerdtutorials.com/esp32-i2c-communication-arduino-ide/

Você tem a pinagem do sensor? 

I2C SDA pino

I2C SCL pino

GND pino 

Qual é a tensão de alimentação? 5 ou 3,3V ? 

Primeiro teste que eu sugiro que faça para testar a comunicação é rodar o I2C scanner e identificar o endereço do sensor. Poste seu resultado por favor. 

https://www.esp32.com/viewtopic.php?t=4742

Permalink Responder até JOSE ROBERTO REDIGOLO em 22 fevereiro 2023 at 14:32

Caro Murta, 

Com base nesse documento que eu anexei consegui algum progresso aqui. Todos os cálculos estão Kpa e eu estava setando o Range Máximo em BAR, ai eu não conseguia um resultado satisfatório.

Nos testes iniciais com essa nova configuração eu consegui com que o sensor enviasse um valor zerado na pressão e a temperatura certa (testei aquecendo o sensor com soprador térmico e funcionou). Agora, vou fazer um teste com um compressor e colocar pressão nele para ver se ele envia o valor certo. 

Depois eu posto o resultado aqui.

Obrigado pela ajuda! 

Zé Roberto

Permalink Responder até D. T. Ribeiro em 21 fevereiro 2023 at 22:43

Olá, Zé Roberto.

   Para facilitar a vida do José Gustavo, informe o código completo do sensor.

   Por acaso é o WNK80MA - G-A-C3-3-P1 ( 10 bar, I2C ) ?

   Você informou que o sensor tem uma faixa de 0 - 15 bar, mas na datasheet enviada não há nenhum modelo com esta faixa. Além disso, na datasheet fala em 60 bar de faixa, mas não tenho certeza se esta informação corresponde a um modelo específico ou se refere a máxima faixa disponível para este modelo.

   Se puder anexar fotos, também ajuda.

D. T. Ribeiro.

Permalink Responder até JOSE ROBERTO REDIGOLO em 22 fevereiro 2023 at 14:35

Caro Ribeiro,

Penso que essa datasheet é genérica. O sensor que eu tenho é de 0-15BAR mesmo. Esse fabricante tem esse sensor com vários ranges de 0-3BAR em diante.

De qualquer forma já consegui avançar aqui (vide minha resposta ao Murta).

Vou postar os resultados que obtiver.

Obrigado pelo interesse!

Zé Roberto  

Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 22 fevereiro 2023 at 20:11

Boa noite,

Traduzindo a pagina do manual:

Medição de pressão:

Os dados de medição são um inteiro com sinal de 24 bits, armazenado em 3 registradores de endereço 0x06, 0x07, 0x08.

No seu programa :

 dat = buf[0];  (montando o valor com 24 bits) 
  dat = 8;
  dat += buf[1];
  dat = 8;
  dat += buf[2];  
Sugiro que imprima esse valor para verificar se está coerente. 
  if (dat & 0x800000)    (não entendi - esta comparando com o que? ) 
  {
    fadc= dat - 16777216.0;
  }
  else
  {
    fadc = dat;
  }

No manual :
ADC = 3.3* fadc /8388608.0;  (creio que 3,3 seja a tensão de alimentação 3,3V  do sensor - favor confirmar) 
Por exemplo se o range for  : -50kpa…500kPa,  (seu sensor tem esse range?) 

Upper_Range_Limit = 500,
Lower_Range_Limit = -50;
Range = Upper_Range_Limit - Lower_Range_Limit  
Nesse exemplo =>  Range = 500 - (-50) = 550 kPa
P: valor da pressão medida

P = (Range * (ADC-0.5)/2.0)+Lower_Range_Limit;     //  Note：ADC: intermediate variables
Permalink Responder até D. T. Ribeiro em 22 fevereiro 2023 at 21:36

Olá, José Gustavo!

   Aquela parte que você pegunta "Está comparando com o quê?" me deu a impressão de que é uma forma de obter o valor absoluto, caso a medidad seja negativa. Só que está sendo feito em 24 bits, o que é para lá de estranho!

   Acho até que, se a intenção é esta, não deve funcionar. No C e no C++ não existem inteiros de 24 bits.

   O correto seria fazer primeiro uma "extensão do bit de sinal" .

   Vamos aguardar o José Roberto publicar o que achou.

D. T. Ribeiro.

Permalink Responder até José Gustavo Abreu Murta em 22 fevereiro 2023 at 21:44

DT boa noite, 

Vamos ver o programa do José Roberto. 

No caso do "inteiro" de 24 bits com sinal, pode usar o LONG ou talvez o DOUBLE. 

https://www.arduino.cc/reference/en/language/variables/data-types/l...

https://www.arduino.cc/reference/en/language/variables/data-types/d...

Estou achando que talvez seja isso : 

(Chines é muito avacalhado nas informações) 

0xFFFFFF = 16.777.215

No caso do valor 24 bits com sinal :

0xFFFFFF = + 8.388.608

0x800000 = 0

0x000000 = - 8.388.608

Portanto 

if (dat > 0x800000)         //  Maior do que 0 

 fadc= - (dat - 16777216.0);   

Else 

 fadc = - (dat) ;

Permalink Responder até D. T. Ribeiro em 23 fevereiro 2023 at 21:41

Olá, José Roberto!

   Analisando a documentação ( horrível ) do chinês, imagino que a coisa funcione assim ( corrijam-me se estiver errado ):

   Os sensores desta série do fabricante são oferecidos com saída analógica ( tensão ou corrente ) ou com interface de comunicação I2C.

   Os sensores devem ser uma ponte de strain gauges ou coisa que o valha, que converte a pressão em um sinal de tensão.

   A saída de tensão desta ponte é tratada por um circuito analógico que condiciona o sinal, conforme o gráfico abaixo, para cada faixa específica de sensor.

   Para os sensores que tem uma interface I2C, provavelmente a saída deste circuito analógico de condicionamento de sinal é ligada na entrada de um conversor A/D diferencial de 24 bits, com comunicação por I2C, cujo bus I2C é exposto no conector.

   Então, o que se obtém lendo a interface I2C, é um valor digital de 24 bits com sinal, correspondente a tensão do circuito analógico de condicionamento.

   Daí o método sugerido pelo chinês para obter a pressão, cuja tradução tento a seguir.

1.
   Lê-se o valor digital de 24 bits com sinal do conversor A/D, que o chinês chama de dat, transformando-o em um float, que o chinês chama de fadc, da seguinte forma:

// Exemplo:

      dat = 0xFFFB50 ; // -1200 em sinal complemento de 2 de 24 bits


      // 16776016 em inteiro sem sinal

      if(dat & 0x800000)
      {
         // if (dat & 0x800000) eh a mesma coisa que
         // if ( ( sinal( dat ) ) == negativo ),
         // considerando dat como um inteiro com sinal de 24 bits
         //
         // Note que:
         //                     24
         // 16777216 = 2      ( bit 24 == 1, bits 23 ... 0 == 0 )

         //                                                                                          24
         // como os bits bits 23 ... 0 são todos nulos, pode-se considerar 2    como o 'zero' de inteiros de 24 bits
         // Então, se dat é negativo, para se obter dat em float, faz-se
         //
         // dat - 'zero', 'zero' usado como float para forçar "promoção" de dat para float nesta subtração
         //
         //  24
         // 2     é maior do que qualquer valor inteiro de 24 bits,
         //
         //                  24
         // logo, dat - 2     será sempre negativo, já que dat é um valor inteiro de 24 bits.
         //
         fadc = dat - 16777216.0;
         // fadc = 16776016.0 - 16777216.0
         // fadc = -1200.0
      }
      else
      {
           fadc = dat;
      }

   Ao invés deste if, sob o ponto de vista de clareza, talvez fosse melhor usar

         fabc = (float)( int32_t( dat 8 ) / ( 1 8 ) ) ;

   Que mostra claramente que a intenção é promover um inteiro com sinal de 24 bits para um inteiro com sinal de 32 bits e depois para um float, já que a promoção 'direta' de um inteiro de 24 bits com sinal para um float não é possível em C ou C++, até porque não existem inteiros de 24 bits com sinal no C ou C++

2.
   Este valor digital é então convertido para a tensão que se tinha na entrada do conversor A/D, usando a expressão padrão dos conversores A/D para isto:

         tensão = ( valor digital * AD_VRef ) / AD_Max



   Onde AD_VRef é a tensão de referência do A/D, neste caso 3.3 V e AD_Max é o máximo valor digital que o A/D pode

                               23

fornecer, neste caso 2    = 8388608.

   Como o chinês chama esta tensão de ADC ( ?!? ), a fórmula fica

         ADC = ( 3.3 * fadc ) / 8388608.0;

3.
   Este valor de tensão ( ADC ) é então convertido para pressão, de acordo com o gráfico mostrado acima.

   A fórmula de conversão é

         P = LRL + ( ( ( URL - LRL ) / 2 ) * ( ADC - 0.5 ) )

   Onde

         LRL: Lower Range Limit, limite inferior da faixa do sensor, por exemplo, -50 kPa
         URL: Upper Range Limit, limite superior da faixa do sensor, por exemplo, 500 kPa

   Observe que a unidade da pressão obtida será a mesma em que LRL e URL são expressas.

   Por exemplo, supondo um valor de tensão obtido como 1.5 V e LRL e URL respectivamente -50 kPa e 500 kPa, a pressão será

         P = -50 + ( ( ( 500 * (-50) ) / 2 ) / ( 1.5 - 0.5 ) )

         P = -50 + ( ( 550 / 2 ) * 1.0 )

         P = -50 + 275

         P = 225 kPa

   Espero ter ajudado a esclarecer o ponto.

D. T. Ribeiro.

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