микроконтроллеры от ведущих мировых производителей

Sensor Puck - это миниатюрная плата, содержащая микроконтроллер серии EFM32Gxxx, датчики и интерфейс LowEnergy Bluetooth. Плата работает в паре с мобильным приложением, доступным для смартфонов и планшетов Apple c ОС iOS 7 или выше, а также для устройств с ОС Android версии 4.3 или выше.

Пользователю, установившему приложение и включившему питание платы, доступно пять измеряемых параметров:

  • температура окружающего воздуха, °C / F
  • относительная влажность окружающего воздуха, %
  • освещенность, lux
  • УФ-индекс (UV index)
  • если к контактной площадке приложен палец, частота пульса (сердечных сокращений), BPM

Приложение может быть найдено по запросу “Silicon Labs Sensor Puck”, файл .apk также доступен и по прямой ссылке.

 

На плате расположены датчик температуры и относительной влажности Si7021 и оптический датчик Si1147. Оба поддерживают интерфейс I2C, по которому осуществляется сбор данных и управление датчиками. Модуль Bluetooth Low Energy взаимодействует с микроконтроллером через интерфейс LEUART (Low Energy UART). Приемопередатчик расположен на оборотной стороне платы, там же установлен разъем для батарейки CR2032, для управления питанием служит повышающий DC/DC преобразователь TS3310.




На Sensor Puck отсутствует интегрированный программатор-отладчик, поэтому для разработки собственного приложения необходимо использовать отдельный программатор, который должен быть подключен к 10-контактному разъему. 

В качестве внешнего отладчика может служить любая отладочная плата EFM32 Starter Kit. В этом случае Sterter Kit конфигурируется как отладчик (см. меню Kit Manager в Simplicity Studio) и подключается к Sensor Puck через отладочный интерфейс. Для работы с Sensor Puck подойдут и другие отладчики с поддержкой интерфейса SWD. 

Датчики, установленные на Sensor Puck

Освещенность, УФ-индекс и частота сердцебиения измеряются с  помощью оптического датчика Si11xx. Это интегральная микросхема размером 2 x 2 мм, позволяющая детектировать приближение объекта, детектировать движение объекта по одной оси, в 2D или в 3D, измерять уровня освещенности и ультрафиолета с автоматическим расчетом УФ-индекса.



компоненты, входящие в состав микросхемы Si1147 ограничены пунктирной линией

Для относительно простых задач, связанных с детектированием движения или измерением расстояния до статичного объекта достаточно использовать интегрированный на микросхему инфракрасный светодиод. Для более сложных задач, например, для детектирования жестов, используются дополнительные светодиоды. На микросхемах Si114x доступно от одного до трех драйверов светодиодов. Количество и расположение дополнительных светодиодов относительно микросхемы датчика выбираются в зависимости от характеристик объекта, требуемой дальности измерений и др.
Встроенные инфракрасный фотодиод и фотодиод видимого излучения обеспечивают измерение освещенности и уровня ультрафиолета. Одновременное использование двух фотодиодов также позволяет использовать алгоритмы подстройки под условия использования датчика для датчика, расположенного под стеклом, в том числе затемненным, для формирования результатов в соответствии с восприятием света человеческим глазом и т.д.

Для измерения температуры и влажности используется емкостный датчик Si7021. В его составе два первичных преобразователя, АЦП, управляющая логика, энергонезависимая память, содержащая калибровочные значения, и I2C интерфейс.


Типовая погрешность при измерении относительной влажности составляет ±2%, при измерении температуры ±0.3 °С, максимальные значения погрешностей - ±3% RH и ±0.4 °С. Si7021 имеет заводскую калибровку; для защиты от загрязнения и конденсата на датчик установлен защитный фильтр - пропускающая водяной пар мембрана. 

 

Заказать Sensor Puck

 

Другие решения для совместного использования микроконтроллеров EFM32 и датчиков

Помимо Sensor Puck для заказа доступны плата-расширение BIOMETRIC-EXP-EVB, предназначенная для подключения к отладочной плате для микроконтроллеров EFM32 Wonder Gecko - EFM32WG-STK3800. На плате-расширении также доступны датчик температуры и относительной влажности и оптический датчик. Для серии микроконтроллеров EFM32 Zero Gecko также доступна плата-расширение с датчиками. Плата может быть приобретена в паре с EFM32ZG-STK3200 и имеет код для заказа SLSTK3201A. В качестве готового прототипа для носимых приложений может служить отладочный набор HRM-GGG-PS, представляющий собой браслет.