蓝牙低能耗气象站

项目概述

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本项目的主要目的是展示TE Connectivity/Measurement Specialties的传感器组合和松下(Panasonic)的PAN1740蓝牙低能耗模块。

本项目包含两个应用:

第一个是BLE服务器或外设,用于读取并提供传感器数据。这个由电池供电的独立电路板包含三个传感器,分别是温度、压力和湿度传感器。该应用可与任何能够读取原始BLE数据包的BLE集中设备进行连接,例如安卓、iOS或自定义应用。

另一个是BLE客户端或中心,用于从服务器收集传感器数据,进行格式化,并准备将数据通过SPI总线传输到PIC32上。该应用经过设计可与Microchip的低成本无控制器图形板上的PICtail Plus连接器进行连接。

主要资源

硬件

传感器评估板

电路图:


1

布局:

2

图1展示了传感器评估板的电路图。PAN1740借助模块内置的板载Cortex M0处理器实现了处理能力。传感器通过I2C总线进行连接,而数据通过蓝牙模块进行处理和广播。

图2展示了评估板的基本布局。如需了解更多关于4层板布局和Gerber文件的详细信息,请参见随附的资源。

客户端模块

电路图:


3

布局:

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4

图3展示了与无控制器图形板相连接的客户端评估板的电路图。它利用PICTail Plus评估板边缘连接器与SPI总线进行连接。由于连接器上缺乏3.3V电源引脚,因此该评估板需要使用自己的3.3V稳压器。

图4展示了客户端板的基本布局。

固件

为嵌入到PAN1740模块中的Cortex M0单片机创建的固件是在KEIL µVision 5中使用戴乐格半导体(Dialog Semiconductor)SDK3.0.10.1创建的。

BLE服务器板上的固件从传感器收集原始数据并根据TE Connectivity传感器提供的校准数据来计算实际值。然后使用自定义配置文件(使用的是128位UUID)通过BLE连接传输数据。根据戴乐格半导体(Dialog Semiconductor)的应用说明AN-B-029,开发人员可以创建自定义配置文件。

BLE客户端板上的固件利用上述自定义配置文件可轻松读取BLE连接上提供的数据。数据被读取并存储后通过SPI总线传输到PIC32以进行显示。

每个评估板的固件均存储在外部EEPROM中。当PAN1740以空OTP存储器启动时,它会搜索嵌在外部设备上的程序。这提高了模块在开发过程中的灵活性,因为EEPROM可以多次重新编程。开发完成后,该程序可以烧录到OTP存储器中,从而消除EEPROM,以缩短启动时间并和节省更多电力。

借助FTDI USB - RS232线缆(TTL-232R-3V3)和集成到板布局中的小程序点,你可以使用戴乐格(Dialog)的SmartSnippets软件对EEPROM进行编程。

物料清单

此物料清单应该可以制作一个集合。

数量 零件编号 描述 BLE 客户端 BLE 服务器 / 传感器
2 CKN10502CT-ND 触摸开关SPST-NO 0.05A 16V S1 S1
2 587-1880-1-ND 铁氧体磁珠120 OHM 0603 L1 L1
2 497-6351-1-ND IC EEPROM 1MBIT 1MHZ 8SO U2 U2
7 399-1096-1-ND CAP CER 0.1UF 16V X7R 0603 C1,C2 C1,C2,C3,C4,C5
4 YAG1238CT-ND RES SMD 4.7K OHM 1% 1/10W 0603 R1,R2 R1,R2
2 P10KYCT-ND RES SMD 10K OHM 0.1% 1/10W 0603 R4 R3
3 160-1828-1-ND LED绿色透明0603 SMD D1,D2 D1
3 RHM100GCT-ND RES SMD 100 OHM 5% 1/10W 0603 R3,R5 R4
1 478-3119-1-ND 钽电容2.2UF 16V 20% 0603 C3
1 478-6201-1-ND CAP CER 470PF 25V NP0 0603 C4
2 P16823CT-ND 模块蓝牙低能耗4.0 U1 U1
1 576-1281-1-ND IC REG LDO 3.3V 0.5A SOT23-5 U3
1 223-1134-ND 传感器温度I2C SPI 16QFN U5
1 223-1199-1-ND 大气压力传感器 U4
1 223-1144-1-ND IC传感器温度/湿度DGTL U3
1 BAT-HLD-001-ND 电池座20MM纽扣 BATT
1 AC164144-ND LLC PICTAIL PLUS子板
1 DKSB1014B-ND NHD-3.5-320240MF-PIC评估板
1 DM320003-2-ND 评估套件PIC32 USB II启动套件

板文件

Weather station PICTail Client.zip (306.0 KB)
Weather station server.zip (232.1 KB)