Электронный компонент:Плата Xadow с многоканальным датчиком газа
Материал из Онлайн справочника
Перевод: Максим Кузьмин
Проверка/Оформление/Редактирование: Мякишев Е.А.
Плата Xadow с многоканальным датчиком газа[1]
Это очень маленькая плата, оснащенная двумя стандартными Xadow-портами и компактным MOS-датчиком (сокр. от «metal oxide sensor», что значит «металл-оксидный датчик») MiCS-6814, который способен определять автомобильные выхлопы, а также сельскохозяйственные и промышленные газы.
Купить плату Xadow с многоканальным датчиком газа можно по этой ссылке.
Особенности
- Три полностью независимых сенсорных элемента на одной плате
- Встроенный микроконтроллер ATmega168PA
- Шина I2C с возможностью менять I2C-адрес
- Возможность выключить нагревание, чтобы устройство потребляло меньше энергии
- Стандартный форм-фактор Xadow
Схема
Электрические характеристики
Параметр | Условия | Мин. | Типичн. | Макс. | Единицы измерения |
---|---|---|---|---|---|
Напряжение | - | 3.1 | 3.3 | 3.5 | Вольты (В) |
Пульсирующее напряжение | Макс. мощность | - | 80 | 100 | Милливольты (мВ) |
Мощность нагревания | - | - | - | 88 | Милливатты (мВт) |
Макс. мощность | - | - | - | 150 | Милливатты (мВт) |
Точность АЦП | - | - | 10 | - | Биты |
Напряжение АЦП | - | 0 | - | 3.3 | Вольты (В) |
Частота I2C | - | - | 100 | 400 | Килогерцы (кГц) |
VIL | I2C | -0.5 | - | 0.99 | Вольты (В) |
VIH | I2C | 2.31 | - | 3.8 | Вольты (В) |
Характеристики датчика восстановительных газов
Параметр | Символ | Типичн. | Мин. | Макс. | Единицы измерения |
---|---|---|---|---|---|
Сопротивление датчика в чистом воздухе | R0 | - | 100 | 1500 | Килоомы (кОм) |
Типичн. диапазон измерения CO | FS | - | 1 | 1000 | ppm* |
Коэффициент чувствительности (концентрация) | S60 | - | 1.2 | 50 | - |
- Единица измерения «ppm» – это сокр. от англ. «parts per million», что значит «количество частей на миллион». То есть, 1 ppm – это одна миллионная или 0,000001 или 10-16.
Характеристики датчика окислительных газов
Параметр | Символ | Типичн. | Мин. | Макс. | Единицы измерения |
---|---|---|---|---|---|
Сопротивление датчика в чистом воздухе | R0 | - | 0.8 | 20 | Килоомы (кОм) |
Типичн. диапазон измерения NO2 | FS | - | 0.05 | 10 | ppm |
Коэффициент чувствительности (концентрация) | SR | - | 2 | - | - |
Характеристики датчика аммиака
Параметр | Символ | Типичн. | Мин. | Макс. | Единицы измерения |
---|---|---|---|---|---|
Сопротивление датчика в чистом воздухе | R0 | - | 10 | 1500 | Килоомы (кОм) |
Типичн. диапазон измерения NH3 | FS | - | 1 | 300 | ppm |
Коэффициент чувствительности (концентрация) | SR | - | 1.5 | 15 | - |
Распиновка
Демо-проект
Теперь давайте сделаем простой проект, считывающий данные с датчиков газа, которыми оснащена эта плата.
Подключение устройств
- Подключите плату Xadow с многоканальным датчиком газа к главной плате Xadow (имеется в виду плата Xadow Main Board; она не совместима с модулями Xadow версии 2 и RePhone).
- Установите на ПК драйвер для главной платы Xadow.
Примечание: Подключая кабель, следите за тем, чтобы одна его сторона была подключена к порту, который находится на стороне со срезанными углами, а другая – к порту, который находится на стороне с целыми углами.
Загрузка кода
- Загрузите библиотеку «Multichannel Gas Sensor», а затем установите ее в IDE Arduino. О том, как устанавливать в IDE Arduino новые библиотеки, читайте здесь или здесь.
- Откройте скетч «ReadSensorValue_Xadow», кликнув в IDE Arduino на Файл > Примеры > Mutichannel_Gas_Sensor > ReadSensorValue_Xadow (File > Examples > Mutichannel_Gas_Sensor > ReadSensorValue_Xadow). Этот скетч выглядит следующим образом:
/*
Это демо-скетч
для тестирования библиотеки «Multichannel Gas Sensor»
Для скетча понадобятся следующие устройства:
- Главная плата Xadow (центр. устройство; на него загружается код)
- Плата Xadow с многоканальным датчиком газа (перифер. устройство)
Плата Xadow с многоканальным датчиком газа оснащена
микроконтроллером ATmega168PA, который получает данные
от датчиков и передает их главной плате Xadow.
Данные – это «сырые» АЦП-значения, и алгоритм их обработки
должен быть реализован на главной плате Xadow.
Если у вас возникнут какие-то вопросы, можете писать мне на почту.
Джеки Чан (Jacky Zhang), разработчик встраиваемого ПО.
qi.zhang@seeed.cc
17,mar,2015
*/
#include "xadow.h"
#include <Wire.h>
#include "MutichannelGasSensor.h"
void setup()
{
Xadow.init();
Serial.begin(9600); // запускаем последовательную коммуникацию
// для вывода данных с датчиков
Serial.println("power on!"); // "питание включено!"
// по умолчанию I2C-адрес для перифер. устройства – это 0x04:
mutichannelGasSensor.begin(0x04);
//mutichannelGasSensor.changeI2cAddr(0x10);
//mutichannelGasSensor.doCalibrate();
//delay(8000);
while(mutichannelGasSensor.readR0() < 0)
{
Serial.println("sensors init error!!");
// "ошибка инициализации датчиков!!"
delay(1000);
}
Serial.print("Res0[0]: ");
Serial.println(mutichannelGasSensor.res0[0]);
Serial.print("Res0[1]: ");
Serial.println(mutichannelGasSensor.res0[1]);
Serial.print("Res0[2]: ");
Serial.println(mutichannelGasSensor.res0[2]);
mutichannelGasSensor.powerOn();
}
void loop()
{
mutichannelGasSensor.readR();
Serial.print("Res[0]: ");
Serial.println(mutichannelGasSensor.res[0]);
Serial.print("Res[1]: ");
Serial.println(mutichannelGasSensor.res[1]);
Serial.print("Res[2]: ");
Serial.println(mutichannelGasSensor.res[2]);
mutichannelGasSensor.calcGas();
Serial.print("NH3: ");
Serial.print(mutichannelGasSensor.density_nh3);
Serial.println("ppm");
Serial.print("CO: ");
Serial.print(mutichannelGasSensor.density_co);
Serial.println("ppm");
Serial.print("NO2: ");
Serial.print(mutichannelGasSensor.density_no2);
Serial.println("ppm");
Xadow.greenLed(LEDON);
delay(500);
Xadow.greenLed(LEDOFF);
delay(500);
Serial.println("...");
}
- Выберите в IDE Arduino плату Seeeduino Xadow (подойдет и Arduino Leonardo) в меню Инструменты > Плата (Tools > Board) и правильный COM-порт в меню Инструменты > Порт (Tools > Port). Загрузите код на плату.
- Откройте монитор порта. В нем будут показаны «сырые» данные от датчика:
Полезные ссылки
- Схемы для платы Xadow с многоканальным датчиком газа в формате PDF
- Схемы для платы Xadow с многоканальным датчиком газа в формате Eagle
- Техническая документация для MiCS-6814
- Библиотека «Multichannel Gas Sensor» для IDE Arduino