Draadloos XBee3 Micropython Platform en Weather Shield van TE Connectivity

Het Weather Shield van TE Connectivity vormt in combinatie met de voor Micropython geschikte XBee3 draadloze modules van Digi International een fantastisch prototypeplatform voor draadloze sensors.

Afbeelding 1: Digi International Grove-printplaat, XBee3-module en TE Connectivity Weather Shield. (Bron afbeelding: Digi International en TE Connectivity)

Het Weather Shield is een sensor-evaluatiebord met Arduino-vormfactor en vijf gemonteerde TE-omgevingssensors. De sensors zijn een HTU21D vochtigheids-/temperatuursensor, een MS5637 druksensor, een MS8607 PHT (Pressure Humidity Temperature - druk vocht temperatuur) combinatiesensor, een TSYS01 temperatuursensor en een TSD305-1C55 contactloze temperatuursensor. De XBee3 draadloze modules van Digi International hebben ingebedde Micropython-capaciteit voor een intelligent zelfstandig gebruik. Er zijn cellulaire en point-to-point of mesh 2,4 GHz radioversies van XBee3 draadloze modules beschikbaar.

Projectbeschrijving

Het doel van het project was het ontwikkelen en documenteren van voorbeeld-Mycropython-code en elektrische interface tussen een XBee3-module en elk van de vijf TE Connectivity-sensors. Als hardware gebruikte ik een XB3-24Z8US-J 2,4 GHz draadloze module, gemonteerd in een XBee SMT Grove-ontwikkelingsbord en verbonden met een TE Connectivity Arduino Weather Shield via een I²C-bus, zoals te zien is op Afbeelding 2. De Weather Shield-sensors communiceren via een I²C-bus die door een CD74HC4502 mux/demux-IC wordt geleid om schakelen van de I²C-bus tussen de diverse sensors mogelijk te maken.

Afbeelding 2: Elektrische interface tussen Digi International Grove-ontwikkelingsbord en TE Connectivity Weather Shield. (Schema getekend met DigiKey Scheme-it®)

HTU21D(F) Vochtigheids-/temperatuursensor

De HTU21D(F) van TE Connectivity is een digitale vochtigheidssensor met temperatuuruitgang in een DFN-pakket met een kleine installatieruimte van 3 x 3 x 0,9 mm. De sensor biedt gekalibreerde, gelineariseerde signalen in digitaal I²C-formaat en een resolutie van 8/12 bit tot 12/14 bit voor RV/T (relatieve vochtigheid/temperatuur). In het project scant de voorbeeldcode de I²C-bus en print actieve adressen, leest/print het gebruikersregister en leest/print de relatieve vochtigheid en temperatuur in een continue lus. Zie Xbee3 Micropython en TE HTU21D Vochtigheidssensor voor projectdetails en het downloaden van de voorbeeldcode.

MS5637 druksensor

De MS5637 van TE Connectivity is een ultracompacte micro-hoogtemeter in een QFN-pakket van 3 x 3 x 0,9 mm groot en een I²C-interface. De sensormodule bevat een druksensor met hoge lineariteit en een ultrazuinige 24-bits ΔΣ-ADC (analoog-naar-digitaal converter) met in de fabriek gekalibreerde interne coëfficiënten. In het project scant de voorbeeldcode de I²C-bus, print actieve I²C-adressen, reset de sensor, leest kalibratiegegevens af die zijn opgeslagen in het onboard PROM en leest/converteert luchtdruk en temperatuur in een continue lus. Zie Xbee3 Micropython en TE MS5637 druksensor voor projectdetails en het downloaden van de voorbeeldcode.

MS8607 Druk-/Vochtigheids-/Temperatuursensor

De MS8607-sensor van TE Connectivity is een digitale combinatiesensor die drie fysieke omgevingsmetingen in één biedt: druk, vochtigheid en temperatuur (DVT). In het project scant de voorbeeldcode de I²C-bus, print actieve adressen, reset de sensor, leest kalibratiegegevens af die zijn opgeslagen in het onboard PROM en leest/converteert luchtdruk, temperatuur en vochtigheid in een continue lus. Zie Xbee3 Micropython en TE MS8607 PHT-combinatiesensor voor projectdetails en het downloaden van de voorbeeldcode.

TSYS01 Temperatuursensor

De TSYS01 van TE Connectivity biedt in de fabriek gekalibreerde temperatuurinformatie en heeft een temperatuurdetectiechip en een 24-bits ΔΣ-ADC. De voorbeeldcode scant de I²C-bus, print actieve adressen, reset de sensor, leest kalibratiegegevens af die zijn opgeslagen in het onboard PROM en leest/converteert temperatuur in een continue lus. Zie Xbee3 Micropython en TE TSYS01 temperatuursensor voor projectdetails en het downloaden van de voorbeeldcode.

TSD305-1C55 Contactloze temperatuursensor

De TSD305-1C55 contactloze temperatuursensor van TE Connectivity heeft een infraroodsensor (thermozuil) en een sensorsignaalconditioner. De voorbeeldcode scant de I²C-bus, print actieve adressen, leest kalibratiegegevens af die zijn opgeslagen in het onboard EEPROM en leest de ADC-sensor en objectgegevens en converteert in temperatuur in een continue lus. Zie Xbee3 Micropython en TE TSD305 Contactloze temperatuursensor voor projectdetails en het downloaden van de voorbeeldcode.