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即時(shí)評(píng)估,省力省心——ROHM SensorShield-EVK-001傳感器套件評(píng)測(cè)
- [導(dǎo)讀]
- 羅姆一直致力于開(kāi)發(fā)能夠測(cè)量加速度、氣壓和地磁等物理量的傳感器設(shè)備,并提供了“希望提供即時(shí)評(píng)估工具”的需求。羅姆傳感器評(píng)估套件 SensorShield-EVK-001支持Arduino Uno、mbed等開(kāi)放平臺(tái),可將羅姆的8種高性能傳感器組合以進(jìn)行評(píng)估。最適于傳感器評(píng)估、初期組件評(píng)估、培訓(xùn)教材。
擴(kuò)展板的尺寸為88mmX63mm,比Arduino的尺寸略大,擴(kuò)展板連接到Arduino上之后,會(huì)覆蓋住整個(gè)Arduino開(kāi)發(fā)板,包括Arduino上的一些LED燈。不過(guò)擴(kuò)展板上引出了一個(gè)指示電源狀態(tài)的LED燈,其標(biāo)識(shí)為D51。
評(píng)估套件提供了8個(gè)常用的傳感器,我們選擇其中的部分予以測(cè)試,同時(shí)體驗(yàn)一下“即刻評(píng)估”的神奇。
首先準(zhǔn)備Arduino環(huán)境。從arduino.cc下載Arduino IDE,開(kāi)始準(zhǔn)備基本的硬件及軟件配置。配置工作主要包括Arduino硬件驅(qū)動(dòng)的設(shè)置,Arduino IDE的配置等,在此不再贅述。

圖8 安裝擴(kuò)展板
如上圖所示,將評(píng)估套件提供的擴(kuò)展板與Arduino組裝好,然后使用USB數(shù)據(jù)線將Arduino與PC連接,給開(kāi)發(fā)板上電。如圖

圖9 開(kāi)發(fā)板上電,準(zhǔn)備配置硬件驅(qū)動(dòng)能端口
此時(shí)PC端會(huì)發(fā)現(xiàn)新硬件。如果在設(shè)備管理器里沒(méi)有找到Arduino的串口驅(qū)動(dòng),則需要手動(dòng)安裝驅(qū)動(dòng)程序。在Arduino程序的目錄下有個(gè)drivers目錄,里面提供了Arduino的驅(qū)動(dòng)程序,如下圖

圖10 硬件驅(qū)動(dòng)程序
接下來(lái)啟動(dòng)Arduino IDE來(lái)進(jìn)行配置,先配置好開(kāi)發(fā)板型號(hào)及對(duì)應(yīng)的串口通信設(shè)備。按下圖所示選擇硬件類(lèi)型

圖11 選擇開(kāi)發(fā)板類(lèi)型
接下來(lái)是選擇通信串口,如圖

圖12 選擇通信端口
至此,硬件部分配置就緒,接下來(lái)就可以快速體驗(yàn)傳感器套件中的各種類(lèi)型傳感器了。
前面了解到,本次的評(píng)估套件中的傳感器,既有I²C接口類(lèi)型的,也有GPIO類(lèi)型的,還有Analog接口類(lèi)型的,下面分別從各類(lèi)型中各選擇一個(gè)作為代表來(lái)進(jìn)行評(píng)估。
先來(lái)看一下溫度傳感器,產(chǎn)品編號(hào)為BD1020HFV。

圖13 溫度傳感器
參考官方提供的該器件的數(shù)據(jù)手冊(cè),溫度傳感器的工作電壓為2.4V~5.5V,常溫下測(cè)量精度誤差不超過(guò)1.5攝氏度,典型電流消耗為4μA,溫度測(cè)量范圍為-30~100攝氏度之間。
首先我們先要調(diào)整擴(kuò)展板上的工作電壓,這里可以選擇3V作為傳感器工作電壓,將擴(kuò)展上預(yù)設(shè)的1.8V電壓通過(guò)跳線設(shè)置為3V,將傳感器連接到擴(kuò)展板上的Analog接口上。
ROHM為各傳感器都提供了相應(yīng)的Arduino代碼及例程,從官方下載對(duì)應(yīng)的模塊代碼,然后將代碼解壓縮到Arduino IDE的libraries目錄下,如圖

圖14 將對(duì)應(yīng)的示例代碼復(fù)制到Arduino IDE的libraries目錄
找開(kāi)Arduino IDE,在Examples項(xiàng)目下找到并打開(kāi)示例程序,如下

圖15 打開(kāi)示例代碼

圖16 溫度傳感器示例代碼(部分)
從上圖可以看出,示例代碼使用的是Arduino硬件上的A2輸入端來(lái)讀取采集到的電壓值,根據(jù)擴(kuò)展板上的原理圖,需要將溫度傳感器連接到J12的模擬接口上。如果想連接到J8處的接口,則需要修改采樣端口的設(shè)置,需將采樣端口的值改為A0。
編譯并將代碼上傳到開(kāi)發(fā)板,然后可能通過(guò)虛擬串口來(lái)查看程序的輸出結(jié)果。下面是程序輸出的結(jié)果

圖17 采集到的溫度值
可以看到輸出結(jié)果非常穩(wěn)定,沒(méi)有明顯的跳變值。
另外,紫外線傳感器也使用的是Analog接口。
接下來(lái)看評(píng)估套件中唯一一個(gè)使用GPIO接口的傳感器,霍爾IC磁傳感器BD7411G。

圖18 霍爾傳感器IC
BD7411G的工作電壓范圍為4.5~5.5V,使用SSOP5封裝,體積非常小。BD7411G是一款開(kāi)關(guān)型元器件,當(dāng)外加的磁感應(yīng)強(qiáng)度超過(guò)動(dòng)作點(diǎn)Bnp時(shí),傳感器輸出低電平,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度降到動(dòng)作點(diǎn)Bnp以下時(shí),傳感器輸出電平不變,一直要降到釋放點(diǎn)BRP時(shí),傳感器才由低電平躍變?yōu)楦唠娖健DP7411G能同時(shí)檢測(cè)S/N極磁感應(yīng)強(qiáng)度,動(dòng)作點(diǎn)Bnp的值為+/-3.4。該傳感器的工作電壓需要使用跳線調(diào)整到5V。
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