初学者
10 分钟

使用BME280和PIC18F26K40精确监测和控制室内气候条件

三合一气象连接

Weather Click with EasyPIC v8

已发布 6月 25, 2024

点击板

Weather Click

开发板

EasyPIC v8

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F26K40

增强天气预报和环境研究,利用我们的集成传感器解决方案,为气象学家和科学家提供宝贵的数据,以分析气候模式和趋势。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

Weather Click基于Bosch Sensortec的BME280,这是一款集成了湿度和气压传感器的设备。BME280本身包含了每个环境测量的传感器。湿度传感器具有很高的整体精度和极快的响应时间。气压传感器作为绝对气压传感器具有极高的精度和分辨率。温度传感器主要用于温度补偿,从而实现准确的读数。尽管如此,它具有低噪声和高分辨率,可用于环境温度读数。Weather Click可以在三种功率模式中工作。睡眠模式是传感器在上电复位后进入的第一个模式,在该

模式下不执行任何测量,功耗最低。强制模式下,传感器执行单次测量然后返回睡眠模式。下次测量时,必须重新选择强制模式。正常模式意味着传感器将在测量和非活动周期之间自动循环测量。BME280内部的传感器具有不同的输出分辨率,湿度使用16位ADC,而气压读数可以达到20位。内部IIR滤波器有助于抑制许多较短的变化的干扰,例如风吹入传感器、门关上等。为了实现高分辨率和低噪声的读数,必须启用IIR滤波器。Weather Click可以使用标准的双线I2C

接口支持标准、快速和高速,也可以使用SPI串行接口与主机MCU通信。可以通过SPI I2C 4引脚跳线组选择通信接口,默认情况下选择I2C接口。Weather Click的I2C地址可以通过ADDR跳线选择,默认设置为0。这个Click board™只能使用3.3V逻辑电压级别。在使用具有不同逻辑电平的MCU之前,必须对板进行适当的逻辑电压级别转换。此外,它配备了一个包含函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。

Weather Click hardware overview image

功能概述

开发板

EasyPIC v8 是一款专为快速开发嵌入式应用的需求而特别设计的开发板。它支持许多高引脚计数的8位PIC微控制器,来自Microchip,无论它们的引脚数量如何,并且具有一系列独特功能,例如首次集成的调试器/程序员。开发板布局合理,设计周到,使得最终用户可以在一个地方找到所有必要的元素,如开关、按钮、指示灯、连接器等。得益于创新的制造技术,EasyPIC v8 提供了流畅而沉浸式的工作体验,允许在任何情况下、任何地方、任何时候都能访问。

EasyPIC v8 开发板的每个部分都包含了使同一板块运行最高效的必要组件。除了先进的集成CODEGRIP程 序/调试模块,该模块提供许多有价值的编程/调试选项和与Mikroe软件环境的无缝集成外,该板还包括一个干净且调节过的开发板电源供应模块。它可以使用广泛的外部电源,包括电池、外部12V电源供应和通过USB Type-C(USB-C)连接器的电源。通信选项如USB-UART、USB DEVICE和CAN也包括在内,包括 广受好评的mikroBUS™标准、两种显示选项(图形和

基于字符的LCD)和几种不同的DIP插座。这些插座覆盖了从最小的只有八个至四十个引脚的8位PIC MCU的广泛范围。EasyPIC v8 是Mikroe快速开发生态系统的一个组成部分。它由Mikroe软件工具原生支持,得益于大量不同的Click板™(超过一千块板),其数量每天都在增长,它涵盖了原型制作和开发的许多方面。

EasyPIC v8 horizontal image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

64

硅供应商

Microchip

引脚数

28

RAM (字节)

3728

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
RA5
CS
SPI Clock
RC3
SCK
SPI Data OUT
RC4
MISO
SPI Data IN
RC5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
RC3
SCL
I2C Data
RC4
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
2

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Weather Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

EasyPIC v8 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以EasyPIC v8作为您的开发板开始。

EasyPIC v8 front image hardware assembly
GNSS2 Click front image hardware assembly
MCU DIP 40 hardware assembly
EasyPIC v8 Access DIPMB 1 - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
NECTO Compiler Selection Step Image hardware assembly
NECTO Output Selection Step Image hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Necto DIP image step 7 hardware assembly
Necto image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Necto PreFlash Image hardware assembly

实时跟踪您的结果

应用程序输出

1. 应用程序输出 - 在调试模式下,“应用程序输出”窗口支持实时数据监控,直接提供执行结果的可视化。请按照提供的教程正确配置环境,以确保数据正确显示。

2. UART 终端 - 使用UART Terminal通过USB to UART converter监视数据传输,实现Click board™与开发系统之间的直接通信。请根据项目需求配置波特率和其他串行设置,以确保正常运行。有关分步设置说明,请参考提供的教程

3. Plot 输出 - Plot功能提供了一种强大的方式来可视化实时传感器数据,使趋势分析、调试和多个数据点的对比变得更加直观。要正确设置,请按照提供的教程,其中包含使用Plot功能显示Click board™读数的分步示例。在代码中使用Plot功能时,请使用以下函数:plot(insert_graph_name, variable_name);。这是一个通用格式,用户需要将“insert_graph_name”替换为实际图表名称,并将“variable_name”替换为要显示的参数。

软件支持

库描述

这个库包含 Weather Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • weather_get_ambient_data - 使用此函数读取温度、气压和湿度数据。

  • weather_get_device_id - 您可以使用此函数检查点击与 MCU 的通信。

  • weather_measurement_cfg - 使用此函数设置新的配置。

开源

代码示例

完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。

/*!
 * @file 
 * @brief Weather Click example
 * 
 * # Description
 * This demo-app shows the temperature, pressure and humidity measurement using Weather Click.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 * 
 * ## Application Init 
 * Configuring Clicks and log objects.
 * Setting the Click in the default configuration to start the measurement.
 * 
 * ## Application Task  
 * Reads Temperature data, Relative Humidity data and Pressure data, 
 * and displays them on USB UART every 1500ms.
 * 
 * @author MikroE Team
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "weather.h"

static weather_t weather;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;
    weather_cfg_t weather_cfg;

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    weather_cfg_setup( &weather_cfg );
    WEATHER_MAP_MIKROBUS( weather_cfg, MIKROBUS_1 );
    if ( WEATHER_OK != weather_init( &weather, &weather_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Communication init." );
        for ( ; ; );
    }
    
    if ( WEATHER_OK != weather_default_cfg ( &weather ) )
    {
        log_error( &logger, " Default configuration." );
        for ( ; ; );
    }
    
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    weather_data_t weather_data;

    if ( WEATHER_OK == weather_get_ambient_data( &weather, &weather_data ) )
    {
        log_printf( &logger, " \r\n ---- Weather data ----- \r\n" );
        log_printf( &logger, "[PRESSURE]: %.2f mBar.\n\r", weather_data.pressure );
        log_printf( &logger, "[TEMPERATURE]: %.2f C.\n\r", weather_data.temperature );
        log_printf( &logger, "[HUMIDITY]: %.2f %%.\n\r", weather_data.humidity );

        Delay_ms ( 1000 );
        Delay_ms ( 500 );
    }
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}


// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

资源

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