Digitrode

Датчики являются неотъемлемой частью любой измерительной системы, поскольку они помогают преобразовывать параметры реального мира в электронные сигналы, которые могут быть поняты машинами. В промышленной среде обычно используемым типом датчиков являются аналоговые датчики и цифровые датчики. Цифровые датчики обмениваются данными по протоколам, такими как USART, I2C, SPI и т. д. Аналоговые датчики могут обмениваться данными через переменный ток или переменное напряжение.

Многие из нас должны быть знакомы с датчиками, которые выдают переменное напряжение, такими датчик газа MQ, датчик изгиба и т. д. Эти аналоговые датчики напряжения соединены с преобразователями напряжения в ток для преобразования аналогового напряжения в аналоговый ток, чтобы стать датчиком переменного тока.

Органические светоизлучающие диоды (OLED) – это своего рода диоды, в которых светоизлучающий слой, состоящий из органического соединения, излучает свет при подаче электрического тока. Этот слой размещен между двумя электродами. Данная технология используется в экранах дисплеев устройств, таких как компьютеры, телевизоры, смартфоны и т. д. Дисплеи OLED имеют собственный источник света и не нуждаются в какой-либо подсветке, как в случае с ЖК-дисплеем, поэтому они энергоэффективны и используются со многими микроконтроллерами.

В этом примере мы будем связывать OLED-дисплей с NodeMCU ESP8266. NodeMCU – это платформа Интернета вещей, работающая на основе недорогого чипа ESP8266 с поддержкой Wi-Fi. Он имеет контакты GPIO для подключения других периферийных устройств и поддерживает последовательную связь с помощью контактов SPI, I2C и UART.

Для взаимодействия электроники с пользователем зачастую используются какие-либо индикаторы и кнопки. Дисплеи на сегодняшний день являются одними из удобных и эффективных индикаторов информации.

В сегодняшнем уроке мы рассмотрим подключение дисплея Nokia 5110 и Arduino, а также организуем простое меню с управлением с помощью кнопок. Меню является одним из самых простых и интуитивно понятных способов взаимодействия пользователей с продуктами, требующими навигации.

В наши дни беспроводной интерфейс Bluetooth стал неотъемлемой частью цифровых гаджетов, и он встроен в большинство устройств, таких как смартфон, ноутбук, ПК, камера, часы, фитнес-треккеры и многие другие. Bluetooth всегда был доминирующим протоколом в беспроводной связи с момента его открытия. Хотя технология Bluetooth по сути своей является системой передачи информации для замены кабелей, она также использует универсальный мост к существующим сетям передачи данных и специальный механизм подключения для ряда устройств в различных конфигурациях.

Сегодня мы будем связывать Bluetooth-модуль HC-05 с популярным модулем Wi-Fi ESP8266 и управлять светодиодом по беспроводной связи, отправляя команды через Bluetooth. Этот светодиод может быть заменен на реле или устройство переменного тока для создания приложения домашней автоматизации.

С помощью Arduino можно управлять довольно большим количеством (до 14) устройств с портом RS-232, и в данном примере будет показано, как это сделать.

Для управления 14-ю устройствами с RS-232 нам понадобятся 14 плат PES-2606. PES-2606 - это простая в использовании плата расширения RS-232 для Arduino Uno и Mega, которая позволяет Arduino обмениваться данными с последовательным устройством через RS-232.

С точки зрения инженера-электронщика, датчик или сенсор – это устройство, которое используется для сбора информации о физическом процессе или физическом явлении и преобразования его в электрические сигналы, которые можно обрабатывать, измерять и анализировать. Термин «физический процесс», используемый в приведенном определении датчика, может быть любой реальной информацией, такой как температура, давление, свет, звук, движение, положение, поток, влажность, излучение и т. д.

Сенсорная сеть – это структура, состоящая из датчиков, вычислительных блоков и элементов связи с целью записи, наблюдения и реагирования на событие или явление. События могут быть связаны с чем угодно, например, с физическим миром, промышленной средой, биологической системой или инфраструктурой ИТ (информационных технологий), в то время как контролирующим или наблюдательным органом может быть потребительское приложение, правительство, гражданское, военное или промышленное предприятие. Такие сенсорные сети могут использоваться для дистанционного зондирования, медицинской телеметрии, наблюдения, мониторинга, сбора данных и т.д.

ESP32 представляет собой мощный и в то же время простой в обращении микроконтроллер со встроенными возможностями беспроводной связи. В данном примере будет представлен простой проект, показывающий, как установить соединение между двумя устройствами на основе ESP32. Это работает как в локальной сети, так и через интернет.

AT command tester – это бесплатная программа, которая используется для тестирования AT-команд и других функций модемов GSM.

Controller Area Network (CAN) – это последовательная коммуникационная шина, разработанная для надежной и гибкой работы в жестких условиях, особенно для промышленных и автомобильных приложений.

Первоначально изобретенный Bosch, а затем кодифицированный в стандарт ISO11898-1, интерфейс CAN определяет канал передачи данных и физический уровень модели взаимодействия открытых систем (OSI), обеспечивая низкоуровневое сетевое решение для высокоскоростной связи в автомобилях и промышленном оборудовании. В частности, CAN был разработан для уменьшения кабельной проводки в автомобилях, чтобы отдельные электронные блоки управления (ЭБУ) внутри транспортного средства могли обмениваться данными только по одной паре проводов. На следующем рисунке показаны ЭБУ автомобиля, подключенного к шине CAN.

Ожидается, что к 2020 году в мире будет 25 миллиардов устройств, подключенных к Интернету. Это более чем в три раза больше население Земли. С учетом того, что концепции Интернета вещей (IoT) и Четвертой промышленной революции (Industry 4.0) реализуются весьма успешно, это, скорее всего, произойдет. У нас уже есть несколько беспроводных протоколов, таких как BLE, Wi-Fi, сотовая связь и т. д., но эти технологии не были идеальными для сенсорных узлов Интернета вещей, поскольку им необходимо было передавать информацию на большие расстояния без использования большого количества энергии. Это привело к появлению технологии LoRa, которая может выполнять передачу на очень большие расстояния с низким энергопотреблением.

Так же как и модули ESP становятся синонимами для приложений Wi-Fi, эта технология LoRa также обладает калибром для построения обширной сети. Ранее мы создавали много проектов IoT с использованием ESP8266 и Arduino, здесь, в этой статье, мы узнаем о LoRa и о том, как использовать ее с платформой разработки Arduino.