Электронный компонент:Комплект для автономного узла на базе Seeeduino Stalker V3 с водонепроницаемым корпусом
Черновик |
Комплект для автономного узла на базе Seeeduino Stalker V3 с водонепроницаемым корпусом[1]
Это набор для сборки беспроводного автономного мониторингового узла на базе платы Seeeduino Stalker V3. Это модульная система с компонентами вроде RTC-чипа (т.е. часов реального времени), слота для SD-карты и т.д., что делает ее удобной для проектов, в которых требуется считывание данных, поступающих от датчиков, и последующая запись логов с указанием временной отметки.
Этот узел можно использовать не только внутри помещений, но и на открытом воздухе, т.к. в комплекте с ним идет водонепроницаемый пластиковый корпус.
Таким образом, если того потребует проект, систему можно опустить даже в воду. Кроме того, этот узел можно использовать даже в отдаленных областях вроде пустынь или джунглей, т.к. он может работать на энергии, поступающей от солнечной панели и запасаемой в батарее (эти два устройства тоже идут в комплекте).
Купить комплект можно по этой ссылке.
Содержимое комплекта
Компонент | Описание | Количество |
---|---|---|
Seeeduino Stalker V3 | Arduino-совместимая плата, действующая в качестве мониторингового узла | 1 |
Литий-полимерная батарея на 1050 мАч | Заряжается от солнечной панели при помощи Seeeduino Stalker V3 | 1 |
Карта MicroSD на 4 Гб (SanDisk) | Хранит данные от датчиков и временные отметки | 1 |
Кабель MiniUSB (100 см) | Кабель для записи прошивки с помощью UartSBee | 1 |
UartSBee 4 | Конвертер USB-Serial для записи прошивки на Seeeduino Stalker при помощи IDE Arduino | 1 |
6-контактный кабель | Для подключения UartSBee к Seeeduino Stalker | 1 |
Корпус для Seeeduino Stalker | Водонепроницаемый пластиковый корпус | 1 |
Солнечная панель (0.5 ватт, 53 х 53 мм) | Источник питания | 1 |
Кнопочная батарейка CR2032 | - | 1 |
Функционал
- Водонепроницаемый прозрачный корпус для Seeeduino Stalker V3 позволяет использовать плату на открытом воздухе. Кроме того, чтобы Seeeduino Stalker уместилась в этот корпус разработчики поменяли расположение винтовых отверстий и изменили форму платы Водонепроницаемость обеспечивается за счет специального уплотнения
- Крышка корпуса сделана прозрачной – чтобы на солнечную панель, установленную внутри, могли попадать солнечные лучи. Кроме того, крышка устроена таким образом, что панель можно в ней зафиксировать (методом «враспор»)
- Литий-полимерную батарею можно положить под Seeeduino Stalker, а затем зафиксировать при помощи винтов и пластиковых стоек
Варианты применения
- Для создания беспроводной сети датчиков (в качестве узла этой сети) – для этого также понадобится модуль XBee (в комплекте не идет)
- Запись GPS-логов – для этого также понадобится модуль GPS Bee (в комплекте не идет)
- Система сбора данных, способная обмениваться информацией с iPhone, а также с телефонами на Android или Windows Phone – для этого также понадобится модуль BluetoothBee (в комплекте не идет)
- Дистанционное радиоуправление – для этого также понадобится модуль RFBee (в комплекте не идет)
- Автономная Arduino-совместимая вычислительная платформа – для этого также понадобится модуль UartSBee (идет в комплекте)
Примечание: Модуль UartSBee был разработан, чтобы быть посредником между другими Bee-модулями (см. картинку выше) и ПК, и его нельзя вставить в сокет на Seeeduino Stalker, предназначенный для этих модулей. Для подключения модуля UartSBee на Seeeduino Stalker есть отдельный гребешок с 5 контактами: VCC (для подачи питания на Stalker), TXD, RXD, DTR (для управления сигналом сброса на Stalker) и GND.
С чего начать
Если вы новичок в области так называемых «физических» вычислений, и Seeeduino Stalker – это ваша первая физическая вычислительная платформа, ознакомьтесь с инструкциями ниже. Они объясняют, как настроить оборудование и ПО для того, чтобы начать работать с Seeeduino Stalker V3.
Шаг 1. Берем устройства
Для записи самой первой программы нам понадобятся следующие устройства:
- Плата Seeeduino Stalker
- Модуль UartSBee 4.0 (для записи прошивки на Seeeduino Stalker V3)
- Кабель MiniUSB (для подключения UartSBe к USB-порту на ПК)
- 6-контактный кабель-перемычка (с контактами типа «мама» на обеих сторонах)
Шаг 2. Установка драйверов и подключение компонентов
Модуль UartSBee – это что-то вроде многофункционального швейцарского ножа. В нашем случае он будет выполнять три вещи:
- Записывать прошивку на Seeeduino Stalker
- Обеспечивать коммуникацию с Seeeduino Stalker
- Обеспечивать Seeeduino Stalker питанием (от USB-порта на компьютере), включая все периферийные устройства, подключенные к плате
Первые две функции модуля UartSBee (запись прошивки и коммуникация) обеспечиваются при помощи микросхемы FT232RL, которая на нем установлена. Но для того, чтобы ваш ПК мог использовать FT232RL, на него нужно установить драйвер (это бесплатная программа, которая выпускается производителем FT232RL и служит посредником между операционной системой ПК и аппаратной начинкой FT232RL). Загрузить драйвер можно отсюда.
Модуль UartSBee позволяет менять напряжение, подаваемое на целевую плату. Это выполняется с помощью регулятора напряжения и переключателя, позволяющего переключаться между 5 и 3.3 вольтами. В нашем случае целевой платой (т.е. платой, к которой подключен UartSBee) является Seeeduino Stalker, поэтому переключатель нужно выставить на 5 вольт.
Соответственно, схема подключения будет выглядеть следующим образом: Компьютер > (кабель MiniUSB) > UartSBee > (6-контактный кабель) > Seeeduino Stalker. Более подробно смотрите на фото ниже. Кроме того, при подключении сигналов сверьтесь с таблицей ниже (контакты RXD и TXD должны быть подключены крест-накрест).
Наконец, подключите кабель MiniUSB, идущий от Seeeduino Stalker, к ПК (если еще не подключили). Если на вашем ПК установлена Windows, в трее появится сообщение «Найдено новое оборудование», а затем, спустя несколько секунд, будет установлен драйвер для FT232RL (т.е. для UartSBee).
Контакты между Seeeduino Stalker V3 и UartSBee V4.0 должны быть подключены следующим образом:
Seeeduino Stalker | UartSBee |
---|---|
USB (5 вольт) | VCC |
RXD | TXD |
TXD | RXD |
GND | GND |
DTR | DTR |
Примечания насчет подключения:
- Сокет для Bee-модулей. Это два 10-контактных гребешка, к которым можно подключить беспроводной модуль серии Bee (одновременно может быть подключен только один модуль) вроде XBee, Bluetooth Bee, GPSBee или RFBee. Коммуникация с Bee-модулем выполняется через UART.
- Последовательная шина. Чтобы сэкономить место на плате и снизить ее стоимость, разработчики не стали устанавливать на нее конвертер USB-Serial. Соответственно, конвертер USB-Serial нужно подключать отдельно – им может послужить, к примеру, UartSBee на базе FT232RL, который уже идет в комплекте. С его помощью обеспечивается запись прошивки на Seeeduino Stalker, а также коммуникация между нею и ПК.
- «Пользовательский» светодиод. Seeeduino Stalker оснащена светодиодом, который пользователь может использовать в своих проектах.
- Интерфейс I2C. Эта шина оснащена переключателем вольтовой логики между 3.3 и 5 вольтами. Это позволяет подключить 5-вольтовые I2C-устройства к микроконтроллеру, который работает на 3.3 вольтах.
Демо-скетчи
Загрузите и установите библиотеку «DS1337» (ссылку ищите ниже, в разделе «Полезные ссылки»). Библиотека «DS1337» включает в себя класс DateTime, который Жан-Клод Уипплер (Jean-Claude Wippler) разработал для своей библиотеки RTClib.
Демо-скетч «Adjust»
Этот скетч позволяет задать текущее время для RTC-чипа.
Кликните в IDE Arduino на Инструменты > Плата > Arduino Pro or Pro Mini (Tools > Board > Arduino Pro or Pro Mini), а затем на Инструменты > Процессор > ATmega 328 (3.3V, 8MHz) (Tools > Processor > ATmega 328 (3.3V, 8MHz)).
Откройте скетч «Adjust.ino».
Теперь выставьте текущее время при помощи класса DateTime:
DateTime dt(year, month, date, hour, min, sec, week-day);
Этому конструктору нужно семь аргументов: year – это год, month – месяц, hour – час, min – минута, sec – секунда, weekday – день недели. Значения для аргумента weekday варьируются от «0» до «6».
К примеру, в скетче эта строчка может выглядеть следующим образом:
DateTime dt(2015, 10, 1, 11, 43, 0, 4);
Отредактировав скетч, скомпилируйте его и загрузите на Seeeduino Stalker V3.
В результате монитор порта IDE Arduino покажет примерно следующее:
Демо-скетч «Now»
Этот скетч позволяет узнать текущие дату и время.
Кликните в IDE Arduino на Инструменты > Плата > Arduino Pro or Pro Mini (Tools > Board > Arduino Pro or Pro Mini), а затем на Инструменты > Процессор > ATmega 328 (3.3V, 8MHz) (Tools > Processor > ATmega 328 (3.3V, 8MHz)).
Откройте скетч «Now.ino».
Для того, чтобы узнать текущие дату и время, в библиотеке «DS1337» есть функция RTC.now().
К примеру, в коде строчка с этой функцией может выглядеть следующим образом:
DateTime now = RTC.now();
Теперь скомпилируйте скетч и загрузите его на Seeeduino Stalker V3.
В результате монитор порта IDE Arduino покажет примерно следующее:
Демо-скетч «Interrupts»
Этот скетч демонстрирует, как определять прерывание, используя контакт INT-контакт (контакт для прерываний) на RTC-чипе DS1337. Эта функция хорошо подходит для записи логов, когда микроконтроллер переключается в режим сна, а затем периодически пробуждается при помощи INT-контакта DS1337. Это позволяет сэкономить заряд батареи. Более подробно смотрите в комментариях к скетчу.
Спаяйте перемычку P3 на Seeeduino Stalker.
Теперь подключите INT-контакт DS1337 к контакту INT0 на ATmega328.
Далее кликните в IDE Arduino на Инструменты > Плата > Arduino Pro or Pro Mini (Tools > Board > Arduino Pro or Pro Mini), а затем на Инструменты > Процессор > ATmega 328 (3.3V, 8MHz) (Tools > Processor > ATmega 328 (3.3V, 8MHz)).
Откройте скетч «Interrupts.ino», а затем скомпилируйте его и загрузите на Seeeduino Stalker V3.
В результате монитор порта IDE Arduino покажет примерно следующее:
Демо-скетч «DataLogger»
Главное предназначение Seeeduino Stalker V3.0 – это запись логов, состоящих из данных от датчиков (например, данных о напряжении батареи) и временных отметок. Данный скетч демонстрирует, как переключать микроконтроллер в режим сна, когда он не выполняет считывание данных и запись логов. Более подробно читайте в комментариях к скетчу.
Ниже показана схема подключения устройств друг к другу:
Скетч называется «StalkerV30_DataLogger_10Sec.ino», и он записывает на SD-карту логи с данными о напряжении батареи при помощи функции RTC.enableInterrupts(h, m, s). Аргументы h, m и s нужны, чтобы задать периодичность считывания данных. Когда микроконтроллер «ловит» новое прерывание, значения в этих аргументах увеличиваются, что задает время для следующего прерывания. Для этого используется класс DateTime:
interruptTime = DateTime(interruptTime.get() + interruptInterval)
Кроме того, этот скетч постоянно сообщает в мониторе порта о происходящих внутри него событиях:
Полезные ссылки
- Библиотека «DS1337»
- Отличия между разными версиями Seeeduino Stalker
- Кабель MiniUSB для считывания данных с SD-карты
См.также
Внешние ссылки
- Страницы с устаревшим атрибутом подсветки синтаксиса «enclose»
- Электронный компонент
- Перевод от Сubewriter
- Проверка:myagkij
- Оформление:myagkij
- Редактирование:myagkij
- Черновик
- Надо доработать
- Черновой вариант статьи
- Черновой вариант
- Комплект для автономного узла на базе Seeeduino Stalker V3 с водонепроницаемым корпусом
- Seeeduino Stalker V3
- Платформа Arduino
- Arduino платформа
- Arduino