【HaaS Python 硬件积木】INA219电压电流计

一、产品简介

INA219电压电流计可用于测量负载的电压、电流、功率等参数，可以用于服务器、电脑笔记本、电源、电池管理等电子电路设备提供电流电压值监测提供解决方案。

引脚定义

VCC：3.3V
GND：接地
SCL：I2C时钟
SDA：I2C数字
Vin-：负载输入
Vin+：负载输出

二、技术参数

供电电压：3.3V
接口：I2C接口，工作频率高达3.4MHz
高度精度：精度范围为0.5%
工作温度：-40度～125度
支持16个可编程地址
总线电压：0-26V
支持最大电流：3.2A

三、软件接口

INA219电压电流计HaaS Python驱动：下载地址

INA219(i2cObj) - 创建INA219驱动对象

函数原型：

ina219Obj = INA219(i2cObj)

参数说明：

参数	类型	必选参数？	说明
i2cObj	I2C	是	调用此函数前需确保i2cObj对象已经处于open状态

返回值： INA219对象成功，返回INA219对象；INA219X对象创建失败，抛出Exception
示例代码：

import utime
import ina219
from driver import I2C    # 驱动库
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ina219")
print("ina219 inited!")
ina219Dev = ina219.INA219(i2cObj)

输出：

ina219 inited!

getVoltage - 测量电压值

函数功能：测量负载的电压值并且返回状态
函数原型：

INA219.getVoltage()

参数说明：无
返回值：成功返回电压测量结果（数据类型：浮点型；单位：V）；失败抛出Exception
示例：

import utime
import ina219
from driver import I2C    # 驱动库
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ina219")
print("ina219 inited!")
ina219Dev = ina219.INA219(i2cObj)
while True:print("Bus Voltage: %.3f V" % ina219Dev.getVoltage())utime.sleep(1)

输出：

No OTA upgrade.
mount fs==== python execute bootpy ======== python file check /data/pyamp/main.py ======== python execute from /data/pyamp/main.py ====
ina219 inited!
Bus Voltage: 4.872 V
Bus Voltage: 4.868 V
Bus Voltage: 4.868 V
Bus Voltage: 4.868 V

getCurrent - 测量电流值

函数功能：测量负载的电流值并且返回测量结果
函数原型：

INA219.getCurrent()

参数说明：无
返回值：成功返回负载电流测量结果（数据类型：浮点；单位：mA）；失败抛出Exception
示例：

import utime
import ina219
from driver import I2C    # 驱动库
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ina219")
print("ina219 inited!")
ina219Dev = ina219.INA219(i2cObj)
while True:print("Current: %.3f mA" % ina219Dev.getCurrent())utime.sleep(1)

输出：

No OTA upgrade.
mount fs==== python execute bootpy ======== python file check /data/pyamp/main.py ======== python execute from /data/pyamp/main.py ====
ina219 inited!
Current: 3.305 mA
Current: 3.402 mA
Current: 3.305 mA
Current: 3.195 mA

getPower - 获取功率值

函数功能：测量负载的功率并且返回测量结果
函数原型：

INA219.getPower()

参数说明：无
返回值：成功返回负载的功率测量结果（数据类型：浮点；单位：mW）；失败抛出Exception
示例：

import utime
import ina219
from driver import I2C    # 驱动库
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ina219")
print("ina219 inited!")
ina219Dev = ina219.INA219(i2cObj)
while True:print("Power: %.3f mW" % ina219Dev.getPower())utime.sleep(1)

输出：

No OTA upgrade.
mount fs==== python execute bootpy ======== python file check /data/pyamp/main.py ======== python execute from /data/pyamp/main.py ====
ina219 inited!
Power: 15.610 mW
Power: 16.098 mW
Power: 16.098 mW
Power: 15.610 mW

四、接口案例

此使用实例在board.json中定义了名为ina219的I2C类型的对象。在Python脚本中周期性的获取负载的测量电压、电流、功率结果并打印在日志中。

代码：

board.json配置：

{"name": "board-name","version": "1.0.0","io": {"ina219": {"type": "I2C","port": 0,"addrWidth": 7,"freq": 400000,"mode": "master","devAddr": 64}},"debugLevel": "ERROR","repl": "disable"
}

Python代码

import utime
import ina219
from driver import I2C    # 驱动库
i2cObj = I2C()
i2cObj.open("ina219")
print("ina219 inited!")
ina219Dev = ina219.INA219(i2cObj)
while True:print("Bus Voltage: %.3f V" % ina219Dev.getVoltage())print("Current: %.3f mA" % ina219Dev.getCurrent())print("Power: %.3f mW" % ina219Dev.getPower())utime.sleep(1)

输出：

No OTA upgrade.
mount fs==== python execute bootpy ======== python file check /data/pyamp/main.py ======== python execute from /data/pyamp/main.py ====
ina219 inited!
Bus Voltage: 4.872 V
Current: 3.305 mA
Power: 15.610 mW
Bus Voltage: 4.868 V
Current: 3.402 mA
Power: 16.098 mW
Bus Voltage: 4.868 V
Current: 3.305 mA
Power: 16.098 mW
Bus Voltage: 4.868 V
Current: 3.195 mA
Power: 15.610 mW
Bus Voltage: 4.864 V
Current: 3.195 mA
Power: 16.098 mW

五、工作原理

INA219传感器寄存器描述如下表所示：

序号	寄存器地址	功能说明	默认值
1	0x00	配置寄存器	0x399F
2	0x01	分流电压寄存器	--
3	0x02	总线电压寄存器	--
4	0x03	功率寄存器	0x00
5	0x04	当前寄存器	0x00
6	0x05	校准寄存器	0x00

从下图可以看到INA219内置I2C通信单元，与MCU进行数据交互。通过ADC采样输入到数据处理和线性化单元，同时带有校正储存器，处理环境对器件测量的影响。带警报引脚，可通过修改寄存器的值设定阈值，当测量的温湿度超过阈值时它会被置位。

引脚分布如下：

序号	引脚名	功能说明
1	Data	I2C数据线
2	CLK	I2C时钟线
3	GND	地线引脚
4	VCC	电源输入引脚
5	Vin-	接负载低电压端引线
6	Vin+	接负载高电压端引线
7	A0	可编程地址线
8	A1	可编程地址线

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