RAK14003 WisBlock Display 10-сегментная светодиодная графическая панель

Перспективная в широком спектре направлений, платформа WisBlock объединяет серию электронных решений, созданных в уникальном дизайне, и обладающих богатым инструментарием. Платформа ориентирована на разработку многоцелевых электронных IoT-приложений, совместимых с концепцией быстрой сборки готового решения из набора существующих узлов, и возможностью последующей лёгкой перекомпоновки аппаратной составляющей. Модель с трёхцветной 10-сегментной светодиодной панелью LED Bar RAK14003 привносит в платформу WisBlock простой графический интерфейс обратной связи, предназначенный для повышения уровня информативности WisBlock-устройства. Модуль RAK14003 с однорядной красно-жёлто-зелёной светодиодной матрицей находит применение в задачах наглядного отображения текущего уровня заряда источника питания, значений измерений сопутствующих датчиков/сенсоров, уведомления о получаемых/исходящих сигналах, выполняемых действия, и так далее.

Платформа WisBlock поддерживает нескольких популярных технологий беспроводной связи LoRaWAN, WiFi или Bluetooth, представляющих способ двухстороннего обмена информацией между облачными серверами и конечными устройствами сбора данных в IoT-приложениях. Высокая эффективность системы WisBlock заключается в наличии инструмента экономии ресурсов электроэнергии приложения с автономным питанием. Потребляющие ток датчики, сенсоры, или модули расширения/интерфейсов способны программно включатся на время обработки данных.

Технические характеристики

• Модель: RAK14003_VA
• Питание: 3.3В DC
• Потребляемый ток, макс.: 170 мА
• Контроллер: MCP23017
• LED-панель: KEM-102510A-RYG Hongke Lighting
• Количество сегментов: 10
• Расцветка сегментов: 5х зелёный, 3х жёлтый, 2х красный
• Интерфейс: I2C/IIC (TWI), 400кГЦ
• Аппаратный адрес: 0х27h (по молчанию)
• Порт подключения: WisIO 40-pin
• Температура эксплуатации: -40°С ~ 85°С
• Размеры: 35 х 25 мм

Модуль RAK14003 WisDisplay укомплектован MCP23017 микросхемой 16-разрядного расширителя цифровых портов общего назначения GPIO и однорядной мультисегментной светодиодной панелью KEM-102510A-RYG. Ядро чипа MCP23017 содержит микроконтроллер, управляемый через последовательную шину I2C по адресу 0x27h на скорости до 400 кГц, и оперирует через внутренние битовые ячейки памяти логическим состоянием 16 цифровых портов GPIO, предварительно сконфигурированных в режим вывода данных. Все сегменты световой панели плюсовым входом подключены к внутрисистемному 3.3-вольтовому напряжению. В тоже время сегменты минусовым выходом привязаны к первым десяти портам расширителя, остальные свободные порты GPIO никак не задействованы. Существующие физические выводы прерываний INTA и INTB у чипа MCP23017 не разведены в коннектор WisConnector.

Программно сформированные битовые последовательности, передаваемые процессорным модулём WisCore в чип МCP23017 по межинтегральной ассиметричной шине I2C, преобразуются в логические сигналы высокого или низкого уровня, и распределяются по соответствующим портам, позволяя индивидуально управлять каждым сегментом LED-панели, зажигать или гасить одноцветные излучатели, поделённые на три цветовые группы из 5 зелёных, 3 желтый и 2 красных сегментов. Расширитель цифровых портов не поддерживает ШИМ-модуляцию цифрового сигнала и цифро-аналоговое преобразование. Настройка яркости какого-либо из сегментов световой панели в модуле RAK14003 не предусмотрено.

Назначение выводов модуля RAK14003 WisBlock Display с однорядной светодиодной панелью из 10 цветных сегментов

Модуль WisSensor RAK14003 оснащён 40-контактным соединительным разъёмом WisConnector, совместимым со слотом WisIO базовой платы WisBlock Base. Интерфейс RAK14003 задействует следующие контакты:

• 3V3_S(IO2*) — напряжение питания +3.3В, программно контролируемое процессорным модулем WisCore
• GND — напряжение питания, общий (минусовой)
• RST(IO4*) — низкоуровневый сигнал сброса MCP23017
• I2C_SDA — сигнал данных шины I2C
• I2C_SCL — сигнал тактирования шины I2C

* - cоответствие обозначению контактов ввода-вывода общего назначения (GPIO) процессорного модуля WisCore.

Образец сборки

Модуль RAK14003 WisBlock LED Bar Graph Module разработан для установки в 40-контактный слот WisBlock IO, имеющийся в распоряжении полноразмерных базовых плат наподобие RAK5005-O. Правильное расположение платы приведено на изображении ниже, подключение с разворотом в противоположном направлении к коннектору "IO Slot" не предусмотрено в системе WisBlock.

На лицевой стороне RAK14003 и прочих модулей WisBlock нанесена шелкографическая метка, которая указывает на область приложения механического усилия для безопасного извлечения модуля из разъёма базовой платы. Находится метка рядом с коннектором WisConnector.

Физические размеры, мм

Электрическая принципиальная схема модуля RAK14003 WisBlock Display

Техническая документация

1. Спецификация MCP23017 расширителя портов GPIO (англ., PDF, Datasheet)
2. Характеристики коннекторов FBB (.PNG)

Полезные ссылки

1. Руководство пользователя RAK14003 WisBlock LED Bar Graph Module
2. Библиотеки для MCP23017, совместимые c Arduino IDE тут и тут
3. Пример программирования RAK14003
4. Репозиторий исходного кода WisBlock на сайте GitHub
5. Краткое руководство пользователя системы WisBlock
6. Руководство по дизайну индивидуальных сенсорных WisIO модулей