RAK1901 WisBlock Sensor Датчик температуры и влажности

RAK1901 c цифровым сенсором входит в серию продуктов модульного конструирования WisBlock, ориентированную на создание систем сверхкомпактного электронного оборудования. На лицевую поверхность платы интегрирован высокоточный датчик Sensirion SHTC3, разработанный специально для автономно-батарейных приложений. RAK1901 способен определять температуру в диапазоне от -40 до +125°С и относительную влажность от 0 до 100%. Погрешность полностью откалиброванного датчика SHTC3 не превышает ±2°С в нормальных условиях (t 5-60°С / Rh 20-80%). Технологии производства датчика гарантируют его высокую надёжность и долгосрочную стабильность.

Совмещённый с вычислительным блоком RAK4631 WisBlock Core, представляет готовую к использованию систему сбора данных о температуре и влажности окружающей среды. Полученная с датчика информация может быть передана по беспроводным соединениям LoRaWAN, LoRa точка-точка, и Bluetooth BLE. Другие датчики или сенсоры системы WisBlock, наподобие датчика измерения атмосферного давления, присоединённые к RAK1910, позволяют изготавливать простые погодные станции.

Модуль RAK1901 потребляет очень мало электроэнергии, даже во время процедуры измерения. Благодаря столь низким показателям (не более 900 мкА), представляет собой идеальное, энергоэффективное решение для создания компактных автономных приложений, работающих на маломощных батареях/аккумуляторах. В добавок, система WisBlock умеет управлять электропитанием датчиков и сенсоров, отключая или включая их в работу в нужное время, тем самым ещё больше экономя ресурсы источника питания.

Сенсор поддерживает несколько рабочих режимов: нормальный, энергосберегающий и сон. Управление режимами датчика, а также процедурами пробуждения, перезапуска (сброса) или проведения измерений, выполняется предопределёнными командами (подробно в спецификации SHTC3). Дополнительно, в SHTC3 предусмотрен служебный регистр с записанным в него уникальным кодом продукта (ID Register), и предназначен он для проверки подключения и идентификации сенсора.

Технические характеристики

• Питание: 3.3 В
• Поддерживаемое напряжение: 1.6 ~ 3.6 В
• Чувствительный элемент: Sensirion SHTC3
• Энергопотребление
  • режим сна: 0.3 мкА
  • нормальный режим: 430 мкА
  • режим энергосбережения: 270 мкА
• Диапазоны измерения
  
  • температуры: -40°С ~ +125°С
  • влажности: 0 ~ 100%
• Разрешение (шаг): 0.01 °С / Rh
• Гистерезиз: ±1% Rh
• Погрешность измерения: ±2°С (макс. ±4°С)
• Время отклика датчика: 5-30 сек t, 8 сек Rh
• Интерфейс: I2C
• Размеры: 10 х 10 мм

Функциональное определение выводов WisBlock датчика температуры и влажности

В многоканальном 24-контактном разъёме на плате датчика WisBlock задействованы выводы питания VDD и GND, а также линии последовательного интерфейса I2C (I2C1_SDA - данные, I2C_SCL - сигнал синхронизации данных). Остальные выводы не имеют внутренних соединений.

Адрес обращения к датчику по синхронной цифровой шине I2C: 0х70 (hex), 1110000 (bin).

Образец монтажа

Модуль RAK1901 спроектирован для работы с базовой платой RAK5005-O, через которую температурный сенсор SHTC3 получает питающее напряжение. Дополнительно для работы с датчиком потребуется вычислительный блок с интегрированным программируемым контроллером WisBlock Core.

На изображении показан способ крепления RAK1901 к свободному слоту на верхней стороне RAK5005-O. Датчик может быть установлен в любой из четырех имеющихся слотов (A, B, C или D).

На лицевой стороне RAK1901 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.

Принципиальная схема

Физические размеры, мм

Техническая документация

1. Спецификация датчика температуры и влажности Sensirion SHTC3 (англ., PDF)
2. 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
4. Пример программирования RAK1901 для всех моделей WisBlock Core
5. Пример кода для RAK4630 WisBlock Core: Погодный мониторинг в сетях LoRaWAN с участием RAK1901