Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Moduły sensorowe z Raspberry Pi 4 Compute Module

ghost666 07 Jun 2021 18:16 396 0
  • Moduły sensorowe z Raspberry Pi 4 Compute Module
    Rys.1. Exo Sense Pi.
    Sfera Labs wprowadziła na rynek wielofunkcyjny moduł oparty na Raspberry Pi Compute Module zintegrowany z kilkoma czujnikami środowiskowymi i opcjami łączności, aby pomóc inżynierom w opracowywaniu produktów do instalacji domowych i komercyjnych. Płyta Exo Sense Pi integruje czujniki temperatury i wilgotności, jakości powietrza, światła i czujniki wykrywania ruchu PIR, a także mikrofon do pomiaru hałasu otoczenia i nagrywania dźwięku.

    W wywiadzie dla EE Times Europe, Giampiero Baggiani, współzałożyciel firmy, Maria Chizzali, COO oraz Ulderico Arcidiaco, dyrektor generalny i drugi współzałożyciel Sfera Labs, ilustrują potencjał płyty Exo Sense Pi dla rynku przemysłowego. Typowe zastosowania obejmują monitorowanie środowiska i gromadzenie danych, pozycjonowanie z wykorzystaniem BLE, śledzenie osób i zasobów w pomieszczeniach, zarządzanie pokojami i kontrolę dostępu, a także sterowanie głosowe.

    "Nasz poprzednim moduł - Exo Sense Py - party był na platformie Pycom. Nowy Exo Sense Pi ma moduł Raspberry Pi 4 CM. Nowy współczynnik kształtu modułu Raspberry Pi, w porównaniu z poprzednimi wersjami, ułatwia osadzenie go w naszym module czujnika i pozwala czerpać korzyści z jego mocy obliczeniowej i możliwości zarządzania pamięcią RAM" mówi Baggiani. Podkreśla on rosnące zapotrzebowanie na rozwiązania do monitorowania jakości środowiska, zwłaszcza obecnie. Wszyscy bardziej troszczą się o jakość środowiska w biurach, domach, budynkach i szpitalach. Kontrola dostępu służy do liczenia osób znajdujących się w pomieszczeniu i konieczne jest utrzymanie odpowiedniego poziomu jakości.

    Dlaczego nowa płytka?

    Sfera Labs wymienia trzy kluczowe czynniki przy wyborze nowej płytki sensorycznej. Jednym z tych czynników jest możliwość zaoferowania rozwiązania, które nie jest oparte na mikrokontrolerze, ale na procesorze takim jak Raspberry Pi. "To otwiera nowe spektrum zastosowań w porównaniu z tradycyjnym mikrokontrolerem, ponieważ do dyspozycji jest wyższa moc obliczeniowa do realizacji niemal każdego zadania analitycznego" wyjaśnia Arcidiaco. Pozostałe dwa czynniki to możliwość uruchomienia pełnego rozwiązania kontroli dostępu i bibliotek typu open source w celu uproszczenia tworzenia softu. Płytka ta może być również dostosowana do potrzeb systemów komercyjnych, dodaje Chizzali.

    Moduły sensorowe z Raspberry Pi 4 Compute Module
    Rys.2. Czujnik PIR zaimplementowany na płytce.


    Funkcje

    Exo Sense Pi jest kompatybilny ze wszystkimi płytami Raspberry Pi Compute Module 4. Gniazdo microSD jest obecne w Exo Sense Pi, aby używać zewnętrznych kart pamięci z CM4 Lite. Raspberry Pi Compute Module 4 zawiera wysokowydajny czterordzeniowy procesor ARM Cortex-A72, bezprzewodowe interfejsy Wi-Fi, Bluetooth 5.0 i Bluetooth Low Energy (BLE), do 8 GB pamięci RAM i do 32 GB pamięci Flash eMMC. Na pokładzie znajdziemy czujnik temperatury i wilgotności Sensirion SHT40, czujnik jakości powietrza (lotnych związków organicznych) Sensirion SGP40, cyfrowy czujnik światła otoczenia firmy Texas Instruments OPT3001 z bardzo precyzyjną reakcją zgodną z modelem ludzkiego oka, czujnik ruchu Panasonic EKMC PIR. Inne komponenty obejmują mikrofon cyfrowy z interfejsem I²S TDK ICS-43432 do nagrywania dźwięku i pomiaru szumów otoczenia, dwa wejścia cyfrowe lub GPIO z obsługą interfejsów 1-Wire, I²C i Wiegand oraz jedno wyjście typu otwarty kolektor z maksymalnym prądem wyjściowym do 100 mA, zabezpieczony przed przepięciami i zwarciami, a także standardowy interfejs RS-485 podłączony do interfejsu UART, z zabezpieczeniem przed wyładowaniami elektrostatycznymi (ESD). Moduł posiada także zegar czasu rzeczywistego z wymienną baterią podtrzymującą CR1025 i mikroprocesorem Układ zabezpieczający ATECC608.

    Rysunek poniżej pokazuje czujniki SHT40 i SGP40 przylutowane do płytki drukowanej w pobliżu dolnej lewej kratki wentylacyjnej modułu. Niewielki gradient temperatury między wnętrzem obudowy a temperaturą powietrza otoczenia tworzy naturalny przepływ powietrza przez tę kratkę, aby poprawić działanie czujników.

    Moduły sensorowe z Raspberry Pi 4 Compute Module
    Rys.3. Czujniki SHT40 i SGP40 przylutowane do podniesionej płytki drukowanej.


    Aby zapewnić dokładne odczyty z czujników SHT40 i SGP40, należy wziąć pod uwagę i odpowiednio skompensować ciepło generowane przez komponenty na PCB. Arcidiaco wyjaśnia, że Sfera Labs osiągnęła to dzięki zastosowaniu dwóch czujników temperatury LM75A – jednego umieszczonego na podwyższonej płytce drukowanej blisko czujników, a drugiego pod modułem obliczeniowym; oba są podłączone do magistrali I²C systemu.

    Cyfrowy czujnik światła otoczenia OPT3001 firmy Texas Instruments stosuje filtry, aby dopasować się do sposobu, w jaki ludzkie oko reaguje na światło, i odrzuca 99% podczerwieni. Zakres pomiarowy natężenia światła wynosi od 0,01 lx do 83 klx.

    Exo Sense Pi jest zgodny z normą CE dla emisji EMI w środowiskach mieszkalnych i odporności w środowiskach przemysłowych. Jest również zgodny ze standardami kompatybilności elektromagnetycznej FCC i IC.

    Źródło: https://www.eetimes.eu/sensor-module-based-on-raspberry-pi-4/

    Cool! Ranking DIY
    Do you have a problem with Raspberry? Ask question. Visit our forum Raspberry.
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10409 posts with rating 8703, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.
  • Farnell IoTFarnell IoT