RP6 or ASURO Barometer, Hygrometer & Temp. Modul · dem RP6 Sensor Board (I2C Modul Stecker)...

AREXX Engineering & JM3 Engineering Version: 1.02 9. Nov. 2014 Seite: 1

JM3-BHT31

RP6 or ASURO Barometer, Hygrometer & Temp.

Modul

RP6 or ASURO Barometer, Hygrometer & Temp. Modul ©2014 AREXX Engineering and JM3 Engineering

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Impressum

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"RP6" sind eingetragenes Warenzeichen von AREXX Engineering. Alle anderen Warenzeichen stehen im Besitz ihrer jeweiligen Eigentümer.

Diese Bedienungsanleitung ist urheberrechtlich geschützt. Der Inhalt darf ohne vorherige schriftliche Zustimmung des Herausgebers auch nicht teilweise kopiert oder übernommen werden! Änderungen an Produktspezifikationen und Lieferumfang vorbehalten. Der Inhalt dieser Bedienungsanleitung kann jederzeit ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Neue Versionen dieser Anleitung erhalten Sie kostenlos auf http://www.arexx.com/

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Hinweise zur beschränkten Garantie und Haftung

Die Gewährleistung von AREXX Engineering beschränkt sich auf Austausch oder Reparatur des Roboters und seines Zubehörs innerhalb der gesetzlichen Gewährleistungsfrist bei nachweislichen Produktionsfehlern, wie mechanischer Beschädigung und fehlender oder falscher Bestückung elektronischer Bauteile, ausgenommen aller über Steckverbinder/Sockel angeschlossenen Komponenten. Es besteht keine Haftbarkeit für Schäden, die unmittelbar durch, oder in Folge der Anwendung des Roboters entstehen. Unberührt davon bleiben Ansprüche, die auf unabdingbaren gesetzlichen Vorschriften zur Produkthaftung beruhen. Sobald Sie irreversible Veränderungen (z.B. Anlöten von weiteren Bauteilen, Bohren von Löchern etc.) am Roboter oder seinem Zubehör vornehmen oder der Roboter Schaden infolge von Nichtbeachtung dieser Anleitung nimmt, erlischt jeglicher Garantieanspruch! Es kann nicht garantiert werden, dass die mitgelieferte Software individuellen Ansprüchen genügt oder komplett unterbrechungs und fehlerfrei arbeiten kann. Weiterhin ist die Software beliebig veränderbar und wird vom Anwender in das Gerät geladen. Daher trägt der Anwender das gesamte Risiko bezüglich der Qualität und der Leistungsfähigkeit des Gerätes inklusive aller Software. Bitte beachten Sie auch die entsprechenden Lizenzvereinbarungen auf der CD-ROM! WICHTIG

Vor dem ersten Gebrauch dieses Robot Arms lesen Sie bitte zuerst die Gebrauchsanleitung aufmerksam durch! Sie erklärt die richtige Handhabung und informiert Sie über mögliche Gefahren. Zudem enthält sie wichtige Informationen, die nicht allen Benutzern bekannt sein dürften

Symbole

Im Handbuch werden folgende Symbole verwendet:

Das “Achtung!” Symbol weist auf besonders wichtige Abschnitte

hin, die sorgfältig beachtet werden müssen. Wenn Sie hier Fehler machen, könnte dies ggf. zur Zerstörung des Roboters oder seines Zubehörs führen und sogar Ihre eigene oder die Gesundheit anderer gefährden!

Das “Information” Symbol weist auf Abschnitte hin, die nützliche Tipps und Tricks oder Hintergrundinformationen enthalten.

Hier ist es nicht immer essentiell alles zu verstehen, aber meist sehr nützlich.

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Sicherheitshinweise

- Prüfen Sie die Polung von der Spannung. - Halten Sie die Elektronik stets trocken. Wenn das Gerät einmal nass geworden ist, entfernen Sie sofort die Batterien oder die Stromversorgung - Bei längerem Nichtgebrauch die Batterien entfernen bzw. die Stromversorgung trennen. - Bevor Sie das Modul in Betrieb nehmen, prüfen Sie stets seinen Zustand sowie auch den der Kabel. - Wenn Sie meinen, dass das Gerät nicht länger sicher betrieben werden kann, trennen Sie es sofort von der Stromversorgung und stellen Sie sicher, dass es nicht unabsichtlich benutzt werden kann. - Befragen Sie einen Fachmann, wenn sie sich der Bedienung, Sicherheit oder Anschluss des Moduls nicht sicher sind. - Niemals das Modul in Räumlichkeiten oder unter ungünstigen Bedingungen betreiben. - Das Modul besitzt hochempfindliche Bauteile. Elektronische Bauteile sind sehr gegen statische Elektrizität empfindlich. Fassen Sie das Modul nur an den Rändern an und vermeiden Sie direkten Kontakt mit den Bauteilen auf der Platine.

Normaler Gebrauch

Dieses Produkt wurde als Experimentierplattform für alle an Robotik interessierten Personen entwickelt. Das Hauptziel besteht darin zu lernen, wie man das Gerät in C-Sprache programmieren kann. Das Gerät ist kein Spielzeug! Es eignet sich nicht für Kinder unter 14 Jahren. Das Gerät ist nur für Innengebrauch bestimmt. Es darf weder feucht noch nass werden. Bitte achten Sie auch auf Kondenswasser, das sich bei einem Wechsel von einem kalten in einen warmen Raum entwickeln kann. Warten Sie eine Weile, bis sich das Gerät an die neuen Umgebungsbedingungen angepasst hat, bevor Sie es in Betrieb nehmen. Jede andere Einsatzart als oben beschrieben kann zu Schäden und Risiken wie Kurzschluss, Brand, Stromschlag usw. führen Eine Verwendung des gesamten Produkts ist nur in geschlossenen, trockenen Innenräumen erlaubt. Das Produkt darf nicht feucht oder nass werden. Eine andere Verwendung als zuvor beschrieben führt zu Beschädigungen dieses Produkts, außerdem ist dies mit Gefahren

wie z.B. Kurzschluss, Brand, elektrischer Schlag etc. verbunden.

Inhaltsverzeichnis

1. Impressum ................................................................................... 2

2. Sicherheitshinweise ....................................................................... 3 3. Einleitung ...................................................................................... 5 4. Anleitung ........................................................................................ 6

5. Schaltplan / Platinen-Layout ........................................................... 10


ASURO Roboter

Asuro xTend mit Kompass- / Gyro-Modul & Display


Einleitung

Ein Luftdruck-, rel. Luftfeuchtigkeits- und Temperatursensor Modul für vielfältige Anwendungen.

Es kann direkt in den Asuro Expansion-Port auf dem Asuro xTend Bord eingesteckt werden.

Das Asuro Module kann mit den andern erhältlichen Modulen (Kompass/Gyro und RTC

kombiniert werden (Stack-up). Außerdem kann es auch auf dem RP6 Sensor Bord in den I2C

Modulsteckplatz verwendet werden.

Das Sensor Module verwendet den hochauflösenden Drucksensor-Chip MS5607-02BA und den

Luftfeuchtigkeitssensor HTU21D von MEAS Switzerland mit I2C Bus Interface. Der

barometrische Drucksensor ist für Höhenmesser und Variometer optimiert und hat eine

Auflösung von 20cm. Der relative Luftfeuchtigkeits- und Temperatursensor bietet zuverlässige

und genaue Daten, welche sich auch besonders für Wetterstations-Informationen eignen.

Der Luftdrucksensor beinhaltet eine hoch linearen Drucksensor und einen ultra-low Power 24 Bit

ΔΣ ADC mit Kalibrationskoeffizienten die in der Produktion des Sensors ermittelt werden.

Präzise 24 Bit Druck- und Temperaturmessungen und verschiedene Operationsmodi erlauben es

die optimale Balance zwischen Wandlungsgeschwindigkeit und Stromverbrauch festzulegen.

Der Drucksensor beinhaltet einen eigenen hochauflösenden Temperatursensor um die

Luftdruckabhängigkeit von der Temperatur kompensieren zu können.

Der MS5607-02BA kann einfach über ein simples Kommunikationsprotokoll ausgelesen werden.

Das verwendete Sensorprinzip ermöglicht eine sehr kleine Hysterese und hohe Stabilität der

Signale.

Dieses Sensorelement setzt neue Standards in Bezug seine lineares, kalibriertes digitales

Ausgangssignal und seiner Größe. Jedes Sensorelement ist in der Fabrik kalibriert. Seine

Auflösung (8/12bit bis 12/14 Bit für RH/T) kann per Software eingestellt werden. Außerdem

besitzt es ein über S/W schaltbares ‚Heizelement‘.


Anleitung

1. Anschluss an das RP6 Sensor oder ASURO xTend Board

Das Modul kann direkt in den entsprechenden Stecker auf dem ASURO xTend Board (K3) oder

dem RP6 Sensor Board (I2C Modul Stecker) eingesteckt werden.

Für den RP6 muss vorher noch der Stecker an der Längsseite des Moduls komplettiert und

eingelötet werden (Präzisionskontakte RM 2,54 Conrad Teilenummer 741333 – 05).

Das Module verfügt über einen eigenen Spannungsregler.

1.1. PIN OUT Barometer- Luftfeuchtigkeits- u. Temperaturmodul (Asuro Stecker)

PIN 1 = VDD_3.3

PIN 2 = n/c

PIN 3 = n/c

PIN 4 = n/c

PIN 5 = n/c

PIN 6 = n/c

PIN 7 = SCA

PIN 8 = SCL

PIN 9 = n/c

PIN 10 = GND

PIN1 Pin10

1.2. PIN OUT Barometer- Luftfeuchtigkeits- u. Temperaturmodul (RP6 Stecker)

PIN 1 = VDD_3.3

PIN 2 = SCL

PIN 3 = SCA

PIN 4 = n/c

PIN 5 = n/c

PIN 6 = n/c

PIN 7 = n/c

PIN 8 = n/c

PIN 9 = GND

PIN1 PIN2 Pin9


2. Software

Der Datenzugriff erfolgt über den I2C Bus. Es ist keine spezielle Initialisierung notwendig – weitere

Details sind im Datenblatt des MS5607-02BA bzw. HTU21D beschrieben.

Die Asuro Demo Software (C/C++) des ASURO xTend Boards zeigt die Auswertung von Luftdruck, rel.

Luftfeuchtigkeit und Temperatur.

2.1. Lesen der Daten vom I2C Bus

Prinzip des Lesens von Daten. /**********************************************************************\ * read sensor data (generalized description) \**********************************************************************/ master.ReadRegisters(I2C Addr, Register | AUTO_INC, mBuffer, 6);

2.2. Schreiben von Daten auf I2C

Prinzip des Schreibens von Daten. /**********************************************************************\ * write data to register (generalized description) \**********************************************************************/ master.TransmitBytes(I2C Addr, Register | AUTO_INC, data0, data1, data2);

2.3. Demo Software

Die Asuro Demo Software zeigt auf den Display den Luftdruck, die relative Luftfeuchtigkeit und die Temperatur an. Im Makefile muss dazu im Bereich Global Defines die Funktion eingeschaltet werden. # Global Defines # # Enable demo program for connected sensor module. DEFINES = IOEXT_WEATHER

2.4. I2C Slave Adressen

BAROTEMP = 0xEE // MS5607-02BA03 Baro & Temp RELHUM = 0x80 // HTU21D Relative Humidity & Temp


3. Commands / Register

3.1. MS5607-02BA03

Read Command Hex Code

Reset 0x1E

Convert D1 (OSR=256) 0x40










ADC Read 0x00

PROM Read 0xA0 to 0xAE

Da es keine Register auf dem Chip gibt muss die folgende Prozedur zum Lesen der Daten

angewendet werden:

1. Send der Reset-Sequenz

2. Lesen der Kalibrierdaten aus dem PROM

3. Initiieren der Luftdruckmessung (D1) gefolgt von einen Lesezugriff auf die ADC-Daten (24 Bit)

4. imitieren der Temperaturmessung (D2) gefolgt von einem Lesezugriff der ADC-Daten (24 Bit)

Eine detaillierte Beschreibung der Kommandos und der Datenprozessierung ist im Datenblatt beschrieben.


3.2. HTU21D

Read Commands Hex Code Comment

Trigger Temperature Measurement 0xE3 Hold master

Trigger Humidity Measurement 0xE5 Hold master

Trigger Temperature Measurement 0xF3 No Hold master

Trigger Humidity Measurement 0xF5 No Hold master

Write user register 0xE6

Read user register 0xE7

Soft Reset 0xFE

User Register Bit # Bits default

Measurement Resolution Bit 7 Bit 0 RH Temp 0 0 12 bits 14 bits 0 1 8 bits 12 bits 1 0 10 bits 13 bits 1 1 11 bits 11 bits

7,0 2 ‘00’

Status End of Battery ‘0’: VDD>2.25V ‘1’: VDD<2.25V

6 1 ‘0’

Reserved – do not modify 3,4,5 3 ‘0’

Enable on-chip heater 2 1 ‘0’

Disable OTP reload 1 1

Weitere Details sind im Datenblatt beschrieben.

4. Technische Daten VDD = 3.3 V +/- 5%

IDD ≤ 1.5 mA (peak)

≤ 0.2 µA (standby)

Temperaturmessbereich: -10 to 65 °C

Besondere Merkmale :

Hohe Auflösung des Sensorelements

- Höhe: 20cm

- rel. Luftfeuchtigkeit: 0,04%

Schneller AD-Wandler

Digitaler Drucksensor (24 bit ΔΣ ADC)

Luftdruckbereich: 10 bis 1200 mbar

Exzellente Langzeitstabilität

Unmittelbare Desaturierung

Kalibrierung in der Fabrik


5. Schaltplan

6. PCB Top view:

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