uniSensors nRF24 — это интегрированная плата для интернета вещей (IoT). Она содержит на борту микроконтроллер ATmega328P, модуль nRF24L01, микросхему EEPROM памяти на 4 Мб, высокоточный датчик температуры и влажности Si7021 и криптомикросхему ATSHA204A. Модуль выполнен в формфакторе microBUS и может подключаться к соответствующим разъёмам на платах.
Плата uniSensors nRF24 содержит всё необходимое для создания IoT устройства с беспроводным nRF24 интерфейсом. Для подключения к компьютеру и программирования uniSensors nRF24 используется стандартный переходник USB-UART.
Примечание. Основным достоинством беспроводной технологии nRF24 является возможность создания энергоэффективных устройств, передающих данные на расстояния до сотни метров в обычном варианте и до тысячи метров в усиленном.
Кроме беспроводной части, плата uniSensors nRF24 содержит 8-битный микроконтроллер ATmega328P, выводы которого подключены к рядам пинов по краям платы. Эти выводы можно использовать в своих проектах для получения данных от датчиков и управления подключённым оборудованием, например реле. Плата легко программируется в среде Arduino IDE также как и привычные вам микроконтроллеры Arduino.
Характеристики микроконтроллера ATmega328P
- Микроконтроллер: ATmega328P
- Разрядность: 8-бит
- Тактовая частота: 16 MГц
- Flash память: 32 КБ
- SRAM память: 2 КБ
- EEPROM память: 1 КБ
- Цифровые выводы: 14 шт.
- Аналоговые выводы: 8 шт.
- Максимальный ток вывода: 40 мА
Семейство плат uniSensors
Плата uniSensors nRF24 входит в семейство IoT контроллеров uniSensors, в котором также присутствуют контроллеры с другими беспроводными интерфейсами, например, LoRa. Все платы семейства выполнены на типовой платформе с поддержкой интерфейса microBUS. Ниже представлены основные характеристики контроллеров семейства uniSensors.
uniSensors LoRa. Микроконтроллер семейства uniSensors с поддержкой беспроводного LoRa интерфейса. Содержит микроконтроллер ATmega328P, LoRa модуль на чипе Semtech SX1276, микросхему EEPROM памяти на 4 Мб и высокоточный датчик температуры и влажности Si7021.
uniSensors nRF24. Микроконтроллер семейства uniSensors с поддержкой беспроводного nRF24 интерфейса. Содержит микроконтроллер ATmega328P, модуль для nRF24 связи, микросхему EEPROM памяти на 4 Мб и высокоточный датчик температуры и влажности Si7021.
Интерфейс microBUS
Контроллеры uniSensors выполнены в формфакторе microBUS, что позволяет подключать их к «материнским» платам и использовать в качестве составных частей других контроллеров. Например, контроллер теплицы, при подключении к нему платы uniSensors nRF24, получает дополнительную возможность работы с беспроводным nRF24 интерфейсом.
Интерфейс microBUS на плате uniSensors nRF24 выполнен в виде 16-контактного разъёма. Распиновка разъёма соответствует спецификациям проекта microBUS.
Модуль nRF24L01
Беспроводную работу контроллера обеспечивает nRF24 модуль, подключаемый к плате uniSensors при помощи разъёма с интерфейсом SPI — все нужные соединения уже присутствуют на плате. При необходимости, например при тестировании или поломке, можно легко отсоединить беспроводной модуль о платы и заменить на другой.
Характеристики nRF24 модуля:
- Частотный диапазон: 2,4 Ггц
- Скорость передачи: 250 Кб/с, 1 Мб/с, 2 Мб/с
- Интерфейс подключения: SPI
- Количество каналов: 126
- Выходная мощность: 0, -6, -12, -18 дБм
- Полезная нагрузка пакета: до 32 Б
- Напряжение питания от 1,9 В до 3,6 В
- Потребление тока при 0 дБм: 11,3 мА
- Потребление тока в режиме сна: 26 мкА
- Потребление тока в выключенном режиме: 0,9 мкА
При помощи этого модуля вы можете создавать устройства передающие данные и команды на расстояния от сотни метров в обычном исполнении и до тысячи в усиленном (с дополнительным усилителем мощности). Дальность связи зависит от окружающих условий — в зданиях она меньше, на открытой местности без преград для прохождения радиосигналов — больше.
EEPROM память
На плате контроллера распаяна микросхема EEPROM памяти на 4 Мб, которая позволяет сохранять различные настройки и данные, например, показания встроенного датчика температуры и влажности. Объём микросхемы позволяет сохранять значительное количество различных параметров и данных.
Датчик температуры и влажности
Контроллер uniSensors nRF24 содержит встроенный высокоточный датчик температуры и влажности Silicon Labs Si7021, который позволяет использовать в ваших проектах эти данные для построения современных IoT приложений.
Технические характеристики Si7021:
- Точность измерения температуры: ±0.4 °C (-10 — 85°C)
- Точность измерения влажности: ±3 % (0 — 80 %)
- Диапазон измерения температуры: от -40 до 125 °C
- Диапазон измерения влажности: от 0 до 100 %
- Разрешение измерения температуры: 14 бит
- Разрешение измерения влажности: 12 бит
- Напряжение питания 1,9 — 3,6 В
- Тип интерфейса: I2C
Криптомикросхема ATSHA204A
На плате uniSensors nRF24 присутствует криптомикросхема ATSHA204A, которая содержит уникальный ID номер, может сохранять ключи для шифрования сообщений, вычислять SHA-256 хеши, имеет защищённое хранилище и множество прочих криптографических функций и возможностей.
Присутствие на плате uniSensors nRF24 микросхема ATSHA204A позволяет решить все проблемы безопасной беспроводной передачи данных в ваших проектах и позволяет использовать контроллер uniSensors nRF24 в профессиональных IoT приложениях.
Программирование
Программирование модуля uniSensors nRF24 осуществляется в Arduino IDE обычным образом. Вы просто выбираете в настройках среды разработки микроконтроллер Arduino Pro Mini и обычным образом подключаете nRF24 библиотеку для работы с беспроводной nRF24 частью модуля uniSensors nRF24.
Программирование не вызывает каких-либо проблем и ничем не отличается от программирования привычных вам плат Arduino. Для работы с nRF24 используются стандартные примеры из поставки библиотеки или готовые Open Source проекты, которые во множестве можно найти в интернете.
Преимущества решения uniSensors nRF24
1. Интегрированное решение. Вам не нужно закупать множество комплектующих для создания своего nRF24 проекта, вам не нужно также разрабатывать печатную плату или соединять перемычками все компоненты на макетной плате.
2. microBUS интерфейс. Контроллер имеет разъём и поддерживает подключение по популярному интерфейсу microBUS.
3. Встроенная EEPROM память. Плата содержит встроенную микросхему энергонезависимой памяти, позволяющий сохранять значительный объём IoT данных прямо на контроллере.
4. Встроенный датчик температуры и влажности. Позволяет использовать точные данные о температуре и влажности в ваших проектах.
5. Быстрый старт. Вы купили плату uniSensors nRF24 и можете сразу загрузить в неё скетч и приступить к работе. Для запуска вашего nRF24 проекта вам ничего больше не потребуется.
6. Лёгкость программирования. Работа с платой uniSensors nRF24 ничем не отличается от работы с привычной вам платой Arduino Uno в среде программирования Ардуино.
Сфера применения uniSensors nRF24
Беспроводной nRF24 контроллер uniSensors nRF24 можно применять в проектах интернета вещей (IoT), домашней автоматизации, для обмена информацией между контроллерами, а также в любых ваших DIY проектах, требующих беспроводную передачу данных, сохранение информации в энергонезависимой памяти и высокоточное измерение температуры и влажности воздуха и т. д.
Быстрый старт, отсутствие необходимости включать паяльник и лёгкое программирование делают плату uniSensors nRF24 отличным выбором как для начинающих, так и для опытных любителей электроники и конструирования. Также плата uniSensors nRF24 является отличным пособием для тех, кто только начинает изучать программирование и микроконтроллеры.
Как начать?
Для начала работы с платой uniSensors nRF24 вам понадобится всего несколько вещей:
- Сама плата uniSensors nRF24 (возможно два экземпляра, если вы хотите передавать данные между платами)
- USB-UART переходник
- USB кабель для соединения с компьютером
После сборки и подключения к компьютеру платы uniSensors nRF24 вам понадобится:
- Выбрать в настройках Arduino IDE плату Arduino Pro Mini
- Подключить стандартным образом nRF24 библиотеку
- Загрузить скетч в плату uniSensors nRF24
Это всё, теперь вы можете работать с системой и программировать её работу как с подключёнными датчиками и актуаторами, так и беспроводное nRF24 взаимодействие с другими контроллерами.
Ссылки по теме
Обзор контроллера uniSensors nRF24
Программирование uniSensors nRF24
Работа с памятью M25P40. Часть 1. Спецификации и библиотека
Работа с памятью M25P40. Часть 2. Sleep, Wakeup, Erase и Busy
Работа с памятью M25P40. Часть 3. Read и Write Byte и Arrays
Работа с памятью M25P40. Часть 4. Работа с беззнаковыми типами данных
Работа с памятью M25P40. Часть 5. Работа со знаковыми типами данных
Работа с памятью M25P40. Часть 6. Read и Write Float
Работа с памятью M25P40. Часть 7. Read и Write Char array и String
Работа с памятью M25P40. Часть 8. Работа с секторами
Работа с памятью M25P40. Часть 9. Выборочное стирание секторов
Работа с памятью M25P40. Часть 10. Копирование секторов
Работа с памятью M25P40. Часть 11. Восстановление (backup) секторов
Работа с памятью M25P40. Часть 12. Работа с блоками памяти
Работа с памятью M25P40. Часть 13. Пишем библиотеку для M25P40
Работа с памятью M25P40. Часть 14. Пишем библиотеку для M25P40 (2)
Работа с памятью M25P40. Часть 15. Пишем библиотеку для M25P40 (3)
Где купить?
uniSensors nRF24 в магазине «Electromicro»
Техническая поддержка
Мы внимательно относимся к потребностям наших клиентов и осуществляем техническую поддержку всей выпускаемой продукции. Вы можете написать нам письмо с вашим вопросом или позвонить по телефону и специалист нашей компании проконсультирует вас и поможет решить вашу проблему.
- Емейл для вопросов по нашей продукции: electromicro@bk.ru
- Наш телефон: +7 (495) 997-37-74
