RAK12019 WisBlock Sensor Датчик ультрафиолетового излучения LTR-390UV-01

Оптический двухдиапазонный спектральный датчик RAK12019 UV Sensor является частью серии продуктов модульного конструирования цифровой программируемой платформы WisBlock, ориентированной на создание быстрособираемых систем сверхкомпактного электронного оборудования с низким энергопотреблением, обладающих возможностью последующей модернизации с применением метода произвольного реконфигурирования аппаратной или программной части. Платформа WisBlock уверенно демонстрирует себя надёжной и одновременно низкозатратной опорой для лёгкого, быстрого, и качественного решения множества задач в области развития и интеграции современных IoT-технологий. Поддерживаемая разработчиками и мировым сообществом, платформа имеет внушительный спектр функциональности, и прекрасно подходит для воспроизводства различных устройств от единичного количества до серийных масштабов. Полностью открытая для изучения, платформа WisBlock предоставляет возможности проектирования и встраивания индивидуальных модулей. Среди прочих выгодных достоинств, платформа WisBlock располагает управляемой системой питания, определяющей наиболее эффективное расходование энергоресурсов автономных приложений.

Модуль RAK12019 основан на передовом чипе LTR-390UV-01 Lite-On с двумя светочувтствительными элементами для каждого из поддерживаемых спектров, и способен проводить высокоточные измерения интенсивности внешнего освещения (ALS, ambient Light Sensor) или уровня ультрафиолетового света (UVS, Ultraviolet Light Sensor). Оптический датчик RAK12019 может работать в одном выбранном режиме, и требует переключения при смене диапазона измерения. Данные с индексом интенсивности, полученные датчиком LTR-390UV-01, доступны для считывания через шину I2C. Модуль RAK12019 устойчив к электрическим помехам, оборудован контурами температурной компенсации, имеет низкий уровень погрешности.

Модуль датчика ультрафиолетового излучения, с поддержкой видимого человеческим глазом спектра, прекрасно подходит для интеграции в приложения автоматического наблюдения за тепличными или садовыми растениями. Благодаря наличию аппаратного выхода уведомления (прерывания), датчик RAK12019 LTR-390UV-01 может эксплуатироваться в системах УФ-безопасности, применяться в WisBlock-проектах контроля уровня подстветки внутри зданий с определением интенсивности естественного заоконного освещения.

Ключевые особенности

• Двухспектральный датчик окружающей освещённости (ALS) и ультрафиолетового света (UVS)
• Высокоскоростной интерфейс обмена данными с хост-системами
• Ультранизкое энергопотребление, экономичный спящий режим
• Широкий динамический диапазон 1:18 000 000 с линейной характеристикой
• Спектральная характеристика, близкая к человеческому глазу
• Автоматическое подавление мерцания освещения с частотой 50 Гц/60 Гц
• Встроенная температурная компенсация
• Программируемая функция прерывания для режимов измерения ALS и UVS, с верхним/нижним порогами
• Соответствует RoHS, не содержит галогенов

Технические характеристики

• Модель: RAK12019_VA UV Light Sensor Lite-On LTR-390UV-01 (SKU: 100057)
• Рабочее напряжение: 2.5 ~ 3.6 В DC
• Потребление тока в режимах
  • Сон: 1 мкА
  • Видимый спектр ALS (2.8В/Множитель х3): 110 мкА
  • УФ-спектр UVS: 100 мкА
• Время пробуждения: 5-10 мс
• Чип: LTR-390UV-01 LITE-ON
  
• Тип датчика: оптический, 2 фотодиода
• Спектральные диапазоны: 250-450 нм UVS, 450-700 нм ALS
• Продолжительность цикла измерения: 25 мс - 2000 мс
• Разрядность АЦП (ADC): 13 - 20 бит
• Множители (Gain): х1, х3 х6, х9, х18
• Корректировка бликов 50/60Гц: ± 5%
• ESD-защита: 2000В
• Шина цифрового интерфейса: I2C
• Аппаратный адрес датчика: 0х53h
• Диапазоны рабочих температур: от -40 до +85 ºC
• Размер: 10 х 10 мм

Функциональное определение выводов 24-контактного разъёма ToF-сенсора RAK12014

 

В многоканальном 24-контактном разъёме на плате оптического датчика WisBlock RAK12019 задействованы выводы питания 3V3_S и GND. Также присутствуют линии последовательного интерфейса I2C (I2C_SDA - данные, I2C_SCL - сигнал синхронизации данных), и вывод INT генерации логического уведомления для хост-системы о достижении программируемых пороговых значений. Наименование портов GPIO на изображении соответствует слоту WisBlock Sensor A Slot. Остальные выводы не имеют внутренних соединений.

	Slot A	Slot B	Slot C	Slot D	Slot E	Slot F
INT	WB_GPIO1	WB_GPIO2 прерывание не поддерживается	WB_GPIO3	WB_GPIO5	WB_GPIO4	WB_GPIO6

 

Адрес обращения к датчику RAK12019 UV Sensor LTR-390UV-01 по синхронной цифровой шине I2C — 0х53h.

Образец монтажа

Модуль RAK12019 WisBlock UV Sensor разработан для установки в 24-контактный слот WisBlock Sensor, снабжающий питающим напряжением оптический датчик. В разном количестве от 2 до 6 штук, разъёмом Sensor Slot укомплектованы все базовые платы WisBlock Base. Слот Sensor Slot поддерживает прямой и реверсивный способы присоединения. Дополнительно для работы с датчиком потребуется процессорный блок WisBlock Core с интегрированным программируемым контроллером.

На изображении показан способ крепления RAK12019 к свободному слоту на верхней стороне RAK5005-O. Датчик может быть установлен в любой из четырех имеющихся слотов (A, B, C или D).

Примечание. Установку, извлечение, или замену одного модуля WisBlock на другой, следует выполнять после отключения питающего напряжения. Рекомендуется фиксировать плату винтами в окружении с вибрацией.

 

 

На лицевой стороне RAK12019 и прочих модулей WisBlock присутствует шелкографическая метка, указывающая на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма. Эта метка находится рядом с коннектором.

Электрическая принципиальная схема модуля RAK12019

 

Физические размеры, мм

 

Программное обеспечение

1. Примеры программирования УФ датчика освещённости RAK12019 WisBlock UV Sensor
2. Библиотека RAK12019_LTR390, совместимая с Arduino IDE

Техническая документация

1. Спецификация оптического датчика LTR-390UV-01 ALS/USV Lite-On (англ., PDF, datasheet)
2. Краткое руководство пользователя UV-датчиком RAK12019
3. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
2. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
3. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных модулей