XBee3 無線 Micropython 平台與 TE Connectivity 的天氣擴充板

TE Connectivity 的天氣擴充板搭配 Digi International 的 Micropython 功能 XBee3 無線模組，構成絕佳的無線感測器原型開發平台。

圖 1：Digi International 的 Grove 板、XBee3 模組和 TE Connectivity 的天氣擴充板。(圖片來源：Digi International 和 TE Connectivity)

此天氣擴充板是 Arduino 尺寸的感測器評估板，並裝有五個 TE 環境感測器，分別是 HTU21D 濕度／溫度感測器、MS5637 壓力感測器、MS8607 PHT (壓力濕度溫度) 綜合感測器、TSYS01 溫度感測器，與 TSD305-1C55 非接觸式溫度感測器。Digi International 的 XBee3 無線模組具有嵌入式 Micropython 能力，可提供智慧的獨立作業。XBee3 無線模組提供行動通訊和點對點或網狀 2.4 GHz 無線電版本。

專案說明

此專案涉及開發和記錄 Micropython 範例程式碼，以及 XBee3 模組與五個 TE Connectivity 感測器之間的電氣介面。硬體方面，我採用 XB3-24Z8US-J 2.4 GHz 無線模組，安裝於 XBee SMT Grove 開發板上，並透過 I²C 匯流排連接到 TE Connectivity 的 Arduino 天氣擴充板，如圖 2 所示。天氣擴充板感測器透過 I²C 匯流排進行通訊，此匯流排則是經由 CD74HC4502 多工器／解多工器 IC 進行轉送，能讓 I²C 匯流排在多種感測器之間進行切換。

圖 2：Digi International 的 Grove 開發板與 TE Connectivity 的天氣擴充板間的電氣介面。(使用 Digi-Key Scheme-it® 繪製的示意圖)

HTU21D(F) 濕度／溫度感測器

TE Connectivity 的 HTU21D(F) 是具有溫度輸出的數位濕度感測器，採用 DFN 封裝，覆蓋區只有 3 x 3 x 0.9 mm。此感測器提供經過校正的線性化訊號，採用數位 I²C 格式，而 RH/T (相對濕度／溫度) 的解析度介於 8/12 位元至 12/14 位元。在此專案裡，範例程式碼會掃描 I²C 匯流排、列印作用中的位址、讀取／列印使用者暫存器，且會以連續迴圈的方式讀取／列印相對濕度和溫度。如需專案詳細內容並下載範例程式碼，請參見 Xbee3 Micropython 與 TE HTU21D 濕度感測器。

MS5637 壓力感測器

TE Connectivity 的 MS5637 是體積超小的微型高度計，採用 QFN 封裝，尺寸為 3 x 3 x 0.9 mm，並具有 I²C 介面。此感測器模組含有高線性度壓力感測器，以及超低功率的 24 位元 ΔΣ-ADC (類比數位轉換器)，後者內建經過原廠校正的係數。在此專案裡，範例程式碼會掃描 I²C 匯流排、列印作用中的 I²C 位址、重設感測器、讀取儲存在板載 PROM 上的校正資料，並以連續迴圈的方式讀取／轉換大氣壓力與溫度。如需專案詳細內容並下載範例程式碼，請參見 Xbee3 Micropython 與 TE MS5637 壓力感測器。

MS8607 壓力／濕度／溫度感測器

TE Connectivity 的 MS8607 感測器是數位綜合感測器，集三種環境實體量測於一身，能測量壓力、濕度和溫度 (PHT)。在此專案裡，範例程式碼會掃描 I²C 匯流排、列印作用中的位址、重設感測器、讀取儲存在板載 PROM 上的校正資料，並以連續迴圈的方式讀取／轉換大氣壓力、溫度和濕度。如需專案詳細內容並下載範例程式碼，請參見 Xbee3 Micropython 與 TE MS8607 PHT 綜合感測器。

TSYS01 溫度感測器

TE Connectivity 的 TSYS01 提供經過原廠校正的溫度資訊，並含有溫度感測晶片與 24 位元 ΔΣ-ADC。範例程式碼會掃描 I²C 匯流排、列印作用中的位址、重設感測器、讀取儲存在板載 PROM 上的校正資料，並以連續迴圈的方式讀取／轉換溫度。如需專案詳細內容並下載範例程式碼，請參見 Xbee3 Micropython 與 TE TSYS01 溫度感測器。

TSD305-1C55 非接觸式溫度感測器

TE Connectivity 的 TSD305-1C55 非接觸式溫度感測器，內含紅外線感測器 (熱電堆) 和感測器訊號調節器。範例程式碼會掃描 I²C 匯流排、列印作用中的位址、讀取儲存在板載 EEPROM 上的校正資料，並以連續迴圈的方式讀取 ADC 感測器和物件資料，然後轉換成溫度。如需專案詳細內容並下載範例程式碼，請參見 Xbee3 Micropython 與 TE TSD305 非接觸式溫度感測器。