初学者
10 分钟

使用BME280和PIC18F57Q43精确监测和控制室内气候条件

三合一气象连接

Weather Click with Curiosity Nano with PIC18F57Q43

已发布 6月 25, 2024

点击板

Weather Click

开发板

Curiosity Nano with PIC18F57Q43

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

PIC18F57Q43

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

PIC18F57Q43 Curiosity Nano 评估套件是一款尖端的硬件平台,旨在评估 PIC18-Q43 系列内的微控制器。其设计的核心是包含了功能强大的 PIC18F57Q43 微控制器(MCU),提供先进的功能和稳健的性能。这个评估套件的关键特点包括一个黄 色用户 LED 和一个响应灵敏的机械用户开关,提供无

缝的交互和测试。为一个 32.768kHz 水晶振荡器足迹提供支持,确保精准的定时能力。套件内置的调试器拥有一个绿色电源和状态 LED,使编程和调试变得直观高效。此外,增强其实用性的还有虚拟串行端口 (CDC)和一个调试 GPIO 通道(DGI GPIO),提供广泛的连接选项。该套件通过 USB 供电,拥有由

 MIC5353 LDO 调节器提供支持的可调目标电压功能,确保在 1.8V 至 5.1V 的输出电压范围内稳定运行,最大输出电流为 500mA,受环境温度和电压限制。

PIC18F57Q43 Curiosity Nano double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

PIC

MCU 内存 (KB)

128

硅供应商

Microchip

引脚数

48

RAM (字节)

8196

你完善了我!

配件

Curiosity Nano Base for Click boards 是一款多功能硬件扩展平台,专为简化 Curiosity Nano 套件与扩展板之间的集成而设计,特别针对符合 mikroBUS™ 标准的 Click 板和 Xplained Pro 扩展板。这款创新的基板(屏蔽板)提供了无缝的连接和扩展可能性,简化了实验和开发过程。主要特点包括从 Curiosity Nano 套件提供 USB 电源兼容性,以及为增强灵活性而提供的另一种外部电源输入选项。板载锂离子/锂聚合物充电器和管理电路确保电池供电应用的平稳运行,简化了使用和管理。此外,基板内置了一个固定的 3.3V 电源供应单元,专用于目标和 mikroBUS™ 电源轨,以及一个固定的 5.0V 升压转换器,专供 mikroBUS™ 插座的 5V 电源轨,为各种连接设备提供稳定的电力供应。

Curiosity Nano Base for Click boards accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PD4
CS
SPI Clock
PC6
SCK
SPI Data OUT
PC5
MISO
SPI Data IN
PC4
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
NC
NC
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
I2C Clock
PB2
SCL
I2C Data
PB1
SDA
NC
NC
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

Click board™ 原理图

Weather Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Curiosity Nano with PIC18F57Q43作为您的开发板开始。

Curiosity Nano Base for Click boards front image hardware assembly
Charger 27 Click front image hardware assembly
PIC18F47Q10 Curiosity Nano front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Charger 27 Click complete accessories setup image hardware assembly
Board mapper by product8 hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
PIC18F57Q43 Curiosity MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

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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