[Python知识库]【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：

• 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：

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：

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