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IoT開發(fā)利器—Silicon Labs ThunderSense評測

SiliconLabs Thunder 藍(lán)牙傳感器 BLE4.2 ZigBee Thread

2017-02-03
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作者：ZhanZR
來源：21ic

[導(dǎo)讀]
Thunder Sense是Silicon Labs推出的一款針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的開發(fā)板，Thunder Sense與ST的SensorTile、TI的SensorTag等套件定位大致相當(dāng)，都是一個(gè)多傳感器的IoT節(jié)點(diǎn)方案。除了低功耗的特點(diǎn)之外，Thunder Sense的板載ZigBee和Thread連接方式是其一大特色。

一個(gè)8M Bit(1M Byte)的SPI Flash(U3)掛在主MCU上,用于各種無線協(xié)議中存儲(chǔ)非易失性數(shù)據(jù)用的.另外還有一個(gè)同型號Flash(U11)掛在調(diào)試MCU上是給調(diào)試功能使用的.

跟傳感器不同,這個(gè)Flash直接跟單片機(jī)的電源接在一起了.這是因?yàn)榇诵吞柋旧硎莻€(gè)超低功耗片子.不用的時(shí)候,可以用軟件將其置于深睡眠的狀態(tài),此時(shí)它只需要0.1uA的電流.所以就不用單獨(dú)為其做電源控制了.

這是MEMS Microphone的電路:

兩級運(yùn)放,第一級進(jìn)行32.1dB的信號增益調(diào)理,第二級進(jìn)行10KHz的一階低通濾波.這個(gè)Mic屬于模擬輸出的MEMS Mic,調(diào)理后的信號最后輸出給無線SOC的ADC(12bit)輸入端.Silabs提供的BSP中有測量聲音強(qiáng)度的算法,將采樣信號計(jì)算成環(huán)境噪音強(qiáng)度.

原理圖其他部分沒有特別的地方,這個(gè)板子的電源設(shè)計(jì)的很精巧,每一路的電源都是單獨(dú)控制的,值得搞低功耗設(shè)計(jì)的工程師可以借鑒參考一下.

3.官方Demo下載與功能體驗(yàn)

ThunderSense官方的APP有iOS,Android兩個(gè)版本,下載地址:

蘋果應(yīng)用

Anroid應(yīng)用(在GooglePlay中)

蘋果用戶直接下載體驗(yàn)就是了.但是國內(nèi)的用Android手機(jī)的同學(xué)如果不能訪問Google Play的話(除非買了VPN),就需要自己編譯一下Android的APP了,APP的代碼在此:

https://github.com/SiliconLabs/thunderboard-android

目前官方的代碼版本用Android Studio 1.4.1編譯的,本人用1.5.0編譯,沒有發(fā)現(xiàn)大的問題.如果不想編譯,可以使用本文后面的附件中我編譯出來的APK進(jìn)行試用.

以下是本人簡易編譯過程:

先建立個(gè)新路徑,再運(yùn)行:

git clone https://github.com/SiliconLabs/thunderboard-android.git

把代碼clone下來.

打開Android Studio導(dǎo)入工程編譯,會(huì)報(bào)一個(gè)錯(cuò),估計(jì)是我的開發(fā)環(huán)境跟原開發(fā)環(huán)境不同.如圖修改就可以了.

Build生成APK在這個(gè)目錄:

$SourcePath\app\build\outputs\apk

把a(bǔ)pk傳到你手機(jī)安裝即可.

下面開始使用Demo App,首先要裝好CR2032的電池,千萬別裝反了,也可以不用電池直接插上USB供電:

[裝好電池如圖所示,接上電池后,板子另外一面中間有個(gè)綠燈會(huì)閃爍,如果沒有閃,把電池輕輕往外面推一點(diǎn)以便更好接觸]

打開APP,開始找ThunderSense板子,手機(jī)的藍(lán)牙要打開.這里順便提一下,Android版本的話最好是4.3以上的,否則BLE支持又是個(gè)問題.好在現(xiàn)在的手機(jī)應(yīng)該都能滿足這要求.

出現(xiàn)上面界面表示ThunderSense板子已經(jīng)找到,點(diǎn)擊進(jìn)行連接.連接后進(jìn)入菜單界面:

第一個(gè)是方向,重力傳感器的實(shí)驗(yàn):

大家可以試著把ThunderSense板子各種翻轉(zhuǎn)試試.

第二個(gè)實(shí)驗(yàn)就是傳感器實(shí)驗(yàn):

從上到下,從左到右分別是溫度,濕度,環(huán)境光,紫外線,大氣壓,噪音,二氧化碳,有毒氣體濃度的讀數(shù).大家可以試著把板子移動(dòng)一下看讀數(shù)變化.霍爾傳感器這里沒有被支持, 而空氣質(zhì)量傳感器的讀數(shù)在電池供電的時(shí)候也看不到(低功耗考慮).另外這個(gè)Demo對電池剩余容量估算不準(zhǔn),應(yīng)該是通過電壓實(shí)時(shí)簡單估算的.在藍(lán)牙通信收發(fā)瞬間電壓會(huì)有小小跳動(dòng)的,CR2032的電池不可能這么不經(jīng)用.

第三個(gè)實(shí)驗(yàn)就是IO控制實(shí)驗(yàn):

下邊是兩個(gè)燈的控制,分別控制板上的紅綠兩個(gè)燈,官方的APP上還有控制四個(gè)RGB三色燈的界面.但我編譯出來的測試APP只有控制中間那兩個(gè)紅綠色燈的代碼.這是因?yàn)榇a更新不及時(shí)的緣故.總之可以體驗(yàn)這個(gè)用法.點(diǎn)了第一個(gè)就是紅燈亮: