Bezprzewodowa platforma XBee3 Micropython oraz osłona pogodowa TE Connectivity

Płytka Weather Shield firmy TE Connectivity wraz z modułami bezprzewodowymi XBee3 firmy Digi International z obsługą języka Micropython stanowi znakomitą platformę prototypową rozwiązań bezprzewodowych.

Ilustracja 1: płytka Grove firmy Digi International, moduł XBee3 oraz płytka Weather Shield TE Connectivity. (Źródło ilustracji: Digi International and TE Connectivity)

Weather Shield jest płytką ewaluacyjną czujników w standardzie Arduino, zawierającą pięć czujników środowiskowych TE. Czujniki: HTU21D - czujnik temperatury i wilgotności, MS5637 - czujnik ciśnienia, MS8607 - czujnik zespolony PHT (ciśnienie, wilgotność, temperatura, TSYS01 - czujnik temperatury orazTSD305-1C55 - bezkontaktowy czujnik temperatury. Moduły bezprzewodowe XBee3 firmy Digi International zawierają wbudowane funkcje Micropython umożliwiające działanie autonomiczne. Moduły bezprzewodowe XBee3 dostępne są w wersjach komórkowych, punkt-punkt lub sieci radiowej 2,4 GHz.

Opis projektu

Projekt obejmował opracowanie i udokumentowanie przykładowego kodu Micropython i interfejsu elektrycznego pomiędzy modułem XBee3 i każdym z pięciu czujników TE Connectivity. Użyty sprzęt: moduł bezprzewodowy 2,4GHz XB3-24Z8US-J zamontowany w płytce rozwojowej XBee SMT Grove i podłączony do płytki Arduino Weather Shield TE Connectivity za pośrednictwem magistrali I²C, widoczny na ilustracji 2. Czujniki płytki Weather Shield komunikują się za pośrednictwem magistrali I²C poprowadzonej przez układ scalony mulitipleksera/demultipleksera CD74HC4502, umożliwiający przełączania magistrali I²C pomiędzy poszczególnymi czujnikami.

Ilustracja 2: interfejs elektryczny pomiędzy płytką rozwojową Digi International Grove i płytką TE Connectivity Weather Shield. (Schemat sporządzono przy użyciu DigiKey Scheme-it®)

Czujnik wilgotności i temperatury HTU21D(F)

Układ HTU21D(F) firmy TE Connectivity jest cyfrowym czujnikiem wilgotności z wyjściem temperaturowym w obudowie DFN o niewielkich rozmiarach (3 x 3 x 0,9mm). Czujnik dostarcza skalibrowanych, zlinearyzowanych sygnałów wilgotności względnej i temperatury (RH/T) w cyfrowym formacie I²C z rozdzielczością od 8/12 bitów do 12/14 bitów. Przykładowy kod w tym projekcie skanuje magistralę I²C i drukuje aktywne adresy, odczytuje i drukuje rejestr użytkowników oraz odczytuje i drukuje wilgotność względną i temperaturę w pętli zamkniętej. Szczegółowe dane projektu i przykładowy kod do pobrania zawiera temat Xbee3 Micropython i czujnik wilgotności TE HTU21D.

Czujnik ciśnienia MS5637

Układ MS5637 firmy TE Connectivity jest ultrakompaktowym mikrowysokościomierzem w obudowie QFN o niewielkich rozmiarach (3 x 3 x 0,9mm), wyposażonym w interfejs I²C. Moduł czujnika zawiera czujnik ciśnienia o wysokiej liniowości i 24-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) typu ΔΣ o ultraniskim poborze mocy i fabrycznie skalibrowanych współczynnikach wewnętrznych. Przykładowy kod w tym projekcie skanuje magistralę I²C, drukuje aktywne adresy I²C, resetuje czujnik, odczytuje dane kalibracyjne zapisane we wbudowanej pamięci PROM oraz odczytuje i konwertuje ciśnienie barometryczne i temperaturę w pętli zamkniętej. Szczegółowe dane projektu i przykładowy kod do pobrania zawiera temat Xbee3 Micropython i czujnik ciśnienia TE MS5637.

Czujnik ciśnienia, wilgotności i temperatury MS8607

MS8607 firmy TE Connectivity jest zespolonym czujnikiem cyfrowym zapewniającym pomiar trzech fizycznych parametrów środowiskowych: ciśnienia, wilgotności oraz temperatury (PHT). Przykładowy kod w tym projekcie skanuje magistralę I²C i drukuje aktywne adresy, resetuje czujnik, odczytuje dane kalibracyjne zapisane we wbudowanej pamięci PROM oraz odczytuje i konwertuje ciśnienie barometryczne, temperaturę i wilgotność w pętli zamkniętej. Szczegółowe dane projektu i przykładowy kod do pobrania zawiera temat Xbee3 Micropython i czujnik zespolony PHT TE MS8607.

Czujnik temperatury TSYS01

Czujnik TSYS01 firmy TE Connectivity dostarcza skalibrowanych fabrycznie informacji o temperaturze i zawiera mikroukład wykrywający temperaturę oraz 24-bitowy przetwornik analogowo-cyfrowy (ADC) typu ΔΣ. Przykładowy kod skanuje magistralę I²C i drukuje aktywne adresy, resetuje czujnik, odczytuje dane kalibracyjne zapisane we wbudowanej pamięci PROM oraz odczytuje i konwertuje temperaturę w pętli zamkniętej. Szczegółowe dane projektu i przykładowy kod do pobrania zawiera temat Xbee3 Micropython i czujnik temperatury TE TSYS01.

Bezkontaktowy czujnik temperatury TSD305-1C55

Bezkontaktowy czujnik temperatury TSD305-1C55 firmy TE Connectivity zawiera czujnik podczerwieni (termostos) i kondycjoner sygnału czujnika. Przykładowy kod skanuje magistralę I²C i drukuje aktywne adresy, odczytuje dane kalibracyjne zapisane we wbudowanej pamięci EEPROM oraz odczytuje dane przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC) czujnika i obiektu oraz konwertuje je na temperaturę w pętli zamkniętej. Szczegółowe dane projektu i przykładowy kod do pobrania zawiera temat Xbee3 Micropython i bezkontaktowy czujnik temperatury TE TSD305.