Trådløs XBee3 MicroPython-plattform og TE Connectivitys værskjerm Weather Shield)

TE Connectivitys værskjerm (Weather Shield) kombinert med Digi Internationals Mikropython-kompatible trådløse XBee3-moduler er en glimrende prototypeplattform for trådløse sensorer.

Figur 1: Digi International Grove-kort, XBee3-modul og TE Connectivity-værskjerm (Weather Shield). (Bildekilde: Digi International og TE Connectivity)

Værskjermen (Weather Shield) er et sensor evalueringskort i Arduino-formfaktor med fem monterte TE-miljøsensorer. Sensorene er en HTU21D-fuktighets-/temperatursensor, MS5637-trykksensor, MS8607-PHT (pressure humidity temperature – trykkfuktighetstemperatur)-kombinasjonssensor, TSYS01-temperatursensor, og TSD305-1C55-kontaktløs temperatursensor. Digi Internationals trådløse XBee3-moduler har innebygd Micropython-evne for intelligent frittstående drift. Mobile og punkt-til-punkt eller maske (mesh) 2,4 GHz radioversjoner av XBee3 trådløse moduler er tilgjengelig.

Prosjektbeskrivelse

Prosjektetbeskrivelsen var å utvikle og dokumentere Micropython-eksempelkode og elektrisk grensesnitt mellom en XBee3-modul og hver av de fem TE Connectivity-sensorene. Som maskinvare brukte jeg en XB3-24Z8US-J 2,4 GHz trådløs modul montert i et XBee SMT Grove-utviklingskort, koblet til en TE Connectivity Arduino-værskjerm (Weather Shield) over et jeg²C-buss, som vist i figur 2. Værskjerm (Weather Shield)-sensorene kommuniserer via en I²C-buss ført gjennom en CD74HC4502 mux/demux-IC for å tillate svitsje av I²C-bussen mellom de forskjellige sensorene.

Figur 2: Elektrisk grensesnitt mellom Digi International Grove-utviklingskort og TE Connectivity-værskjerm (Weather Shield). (Skjema tegnet ved hjelp av DigiKey Scheme-it®)

HTU21D(F) luftfuktighets-/temperatursensor

TE Connectivitys HTU21D(F) er en digital fuktighetssensor med temperaturutgang i en DFN-pakke med som opptar en liten monteringsflate på 3 x 3 x 0,9 mm. Sensoren gir kalibrerte, lineariserte signaler i digitalt, I²C format og oppløsning på 8/12 bit opp til 12/14 bit for RH/T (relativ fuktighet/temperatur). I prosjektet skanner eksempelkoden I²C bussen og skriver ut aktive adresser, leser/skriver ut brukerregisteret, samt leser/skriver ut relativ fuktighet og temperatur i en kontinuerlig løkke (loop). For prosjektdetaljer og nedlasting av eksempelkode, se Xbee3 Micropython og TE HTU21D-fuktighetssensor.

MS5637-trykksensor

TE Connectivitys MS5637 er en ultrakompakt mikroaltimeter (høydemåler) i en QFN-pakke med dimensjoner på 3 x 3 x 0,9 mm og et I²C-grensesnitt. Sensormodulen inkluderer en trykksensor med høy linearitet og en ultra-lav effekt 24-bit ΔΣ–ADC (analog-til-digital-omformer) med interne fabrikkalibrerte koeffisienter. I prosjektet skanner eksempelkoden I²C-bussen, skriver ut aktive I²C-adresserer, nullstiller sensoren, leser kalibreringsdata lagret i ombord-PROM, samt leser/konverterer barometrisk trykk og temperatur i en kontinuerlig sløyfe (loop). For prosjektdetaljer og nedlasting av eksempelkode, se Xbee3 Micropython og TE MS5637-trykksensor.

MS8607-trykk-/luftfuktighets-/temperatursensor

TE Connectivitys MS8607-sensor er en digital kombinasjonssensor som gir tre miljømessige fysiske målinger, alt-i-ett: trykk, fuktighet og temperatur (PHT – pressure, humidity and temperature). I prosjektet skanner eksempelkoden I²C-bussen, skriver ut aktive I2C-adresserer, nullstiller sensoren, leser kalibreringsdata lagret i ombord-PROM, samt leser/konverterer barometrisk trykk og temperatur i en kontinuerlig sløyfe (loop). For prosjektdetaljer og nedlasting av eksempelkode, se Xbee3 Micropython og TE MS8607 PHT-kombinasjonssensor.

TSYS01-temperatursensor

TE Connectivitys TSYS01 gir fabrikkalibrert temperaturinformasjon, samt at den inneholder en temperatursensorbrikke og en 24-bits ΔΣ–ADC. Eksempelkoden skanner I²C-bussen, skriver ut aktive adresserer, nullstiller sensoren, leser kalibreringsdata lagret i ombord-PROM, samt leser/konverterer temperatur i en kontinuerlig sløyfe (loop). For prosjektdetaljer og nedlasting av eksempelkode, se Xbee3 Micropython og TE MS5637-temeratursensor.

TSD305-1C55-kontaktløs temperatursensor

TE Connectivitys kontaktløse temperatursensor TSD305-1C55 inneholder en infrarød sensor (termokjede – thermopile) og en utjevner for sensorsignal. Eksempelkoden skanner I²C-bussen ut, skriver ut aktive adresserer, leser kalibreringsdata lagret i ombord-EEPROM, samt leser/konverterer ADC-sensoren og objektdata og konverterer til temperatur i en kontinuerlig sløyfe (loop). For prosjektdetaljer og nedlasting av eksempelkode, se Xbee3 Micropython og TE MS5637-temeratursensor.