В этом разделе Wiki-документации содержится информация об устройстве платы uniSensors nRF24, её спецификациях, распиновке, принципиальной схеме и т. д.
Состав платы uniSensors nRF24
Плата uniSensors nRF24 состоит из следующих частей:
- Микроконтроллер ATmega328P
- Беспроводной модуль nRF24L01
- Микросхема EEPROM памяти M25P40VP на 4 Мб
- Датчик температуры и влажности Silicon Labs Si7021
- Криптомикросхема ATSHA204A
- ICSP разъём
- Кнопка RESET для сброса платы
- microBUS разъём и GPIO выводы
Внешний вид платы uniSensors nRF24:
Вид с обратной стороны контроллера:
microBUS интерфейс
Платы uniSensors nRF24 поддерживают подключение по microBUS интерфейсу. microBUS — это популярный формат подключения различных модулей к «материнским» контроллерам. На рисунке ниже представлено типовое устройство с несколькими подключёнными microBUS модулями.
Распиновка, форматы модулей и их электрические характеристики регламентируются спецификациями microBUS. Контроллеры uniSensors nRF24 совместимы с этим стандартом.
Расположение microBUS интерфейса на платах uniSensors nRF24:
Распиновка microBUS разъёмов J1 и J2 на плате uniSensors nRF24:
Дополнительный GPIO разъём
На плате uniSensors nRF24 присутствует также разъём с дополнительно выведенными GPIO контактами.
Распиновка дополнительного GPIO разъёма J4:
Микроконтроллер ATmega328P
Сердцем модуля uniSensors nRF24 является микроконтроллер ATmega328P. Это популярный 8-битный микроконтроллер, отлично зарекомендовавший себя во многих популярных платах, например, в Arduino Pro Mini. Он обладает широким спектром возможностей и позволяет создавать функциональные проекты на основе uniSensors nRF24.
Схема подключения микроконтроллера ATmega328P:
Характеристики 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
Модуль nRF24L01
Беспроводные функции платы uniSensors nRF24 обеспечивает интегрированный модуль nRF24L01 компании Nordic Semiconductor. Он аппаратно реализует все возможности технологии nRF24 и позволяет быстро и просто создавать проекты с беспроводным обменом данными. Модуль соединяется с платой uniSensors nRF24 при помощи разъёма, что позволяет легко заменять модули при необходимости.
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
Все физические соединения между микроконтроллером ATmega328P и nRF24 модулем уже выполнены на плате, а всю программную реализацию берёт на себя nRF24 библиотека, поэтому вам остаётся только запрограммировать в скетче логику беспроводной nRF24 связи.
Подключение nRF24 модуля
Для подключения nRF24 модуля к микроконтроллеру ATmega328P используется несколько линий, о назначении которых ниже будет рассказано подробно.
D2 (IRQ) — вывод прерывания.
D6 (CE) — вывод CE управления модулем.
D7 (CSN) — вывод CSN управления модулем.
D11 (MOSI), D12 (MISO), D13 (SCK) — выводы интерфейса SPI.
EEPROM память
На плате распаяна микросхема EEPROM памяти M25P40VP на 4 Мб. Она подключается к микроконтроллеру ATmega328P при помощи SPI интерфейса и позволяет сохранять значительное количество данных в ваших проектах.
Вместе с контроллером uniSensors nRF24 поставляется специализированная библиотека для работы с этой EEPROM микросхемой.
Сенсор температуры и влажности
На плате распаян высокоточный датчик температуры и влажности Silicon Labs Si7021, который подключается к микроконтроллеру ATmega328P при помощи I2С интерфейса.
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
Криптомикросхема ATSHA204
Контроллер uniSensors nRF24 содержит криптомикросхему ATSHA204A, подключаемую к микроконтроллеру ATmega328P при помощи однопроводной (SDA) схемы на вывод A3. Микросхема может легко программироваться при помощи специализированной библиотеки.
Разъём ICSP
Разъём ICSP используется для подключения к плате uniSensors nRF24 дополнительного оборудования по интерфейсу SPI, а также для прямого программирования микроконтроллера ATmega328P.
Кнопка сброса
На плате также присутствует кнопка RESET, нажав на которую вы можете принудительно перезагрузить модуль uniSensors nRF24.
Габаритные размеры
Плата uniSensors nRF24 имеет длину 57 мм и ширину 25 мм.
Принципиальная схема
На рисунке ниже представлена полная принципиальная электрическая схема платы. По этой схеме можно уточнить детали реализации и работы модуля uniSensors nRF24.
Ссылки по теме
Обзор контроллера uniSensors nRF24
Спецификации 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
