如何使用傳感器開(kāi)發(fā)板加快您的設計速度

如果您的 IoT 應用需要各類(lèi)傳感器和強大的 IoT 連接處理器，以及通往工作原型的快速通道，那么 TE ConnecTIvity （TE） 的傳感器夾層板和 SD 600eval 是絕佳的解決方案。

簡(jiǎn)介

傳感器是物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 的眼睛和耳朵。沒(méi)有傳感器，推動(dòng)對于 IoT 應用至關(guān)重要的大數據分析的信息從何而來(lái)？環(huán)境傳感器幫助推動(dòng)智能建筑內的節能加熱和散熱，而大型農業(yè)應用試驗中測試濕度和土壤條件使用的傳感器則推動(dòng)有效的植保、害蟲(chóng)檢測、收割乃至運輸。將傳感器數據轉變?yōu)橥苿?dòng)新業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)模型的機會(huì )不斷增長(cháng)，因此，將您的全新理念率先投入市場(chǎng)可能是新 IoT 產(chǎn)品取得成功的最重要元素。

加快上市時(shí)間的最佳途徑之一是使用具有工作碼的現有開(kāi)發(fā)硬件以及高級操作系統和應用支持。對于 IoT 應用，這通常意味著(zhù)獲取已經(jīng)運行 Android、Linux 或 Windows IoT Core 的標準處理器板。與主處理器板兼容的具有廣泛傳感器功能（環(huán)境和定位）的傳感器擴展板，將提供您用于開(kāi)發(fā)應用的完整系統。使用Arrow SD 600eval 處理器板和 TE ConnecTIvity （TE） 傳感器夾層板可能就是您以打破紀錄的時(shí)間開(kāi)發(fā) IoT 解決方案的那個(gè)解決方案。

使用傳感器開(kāi)發(fā)板加快您的設計速度

啟動(dòng)設計的最快途徑之一是開(kāi)始使用承載您的設計所需的傳感器的開(kāi)發(fā)板。這樣您可以在拿到目標硬件的最終形狀大小之前盡早開(kāi)始軟件開(kāi)發(fā)。隨著(zhù)開(kāi)發(fā)套件標準形狀大?。ㄈ缙占暗?96board 標準）的增加，找到擁有復雜的 IoT 應用所需的處理能力、板載存儲器和外圍組件集的主板（如 Arrow SD 600eval）要容易很多。TE 的傳感器屏蔽開(kāi)發(fā)板（下方圖 1 所示）在兼容 96board 標準的標準形狀大小下容納了三個(gè)流行的傳感器設備：

圖 1：TE 的傳感器屏蔽開(kāi)發(fā)板（圖形來(lái)自?shī)A層 PDF 文件）

可用于 TE 傳感器屏蔽的傳感器包括 MS8607 壓力、溫度及濕度傳感器、TSYS01 溫度傳感器和 KMA36 旋轉和線(xiàn)性位置傳感器。這些傳感器使用標準串行接口，這讓它們能夠輕松連接到微控制器，此外還擁有物聯(lián)網(wǎng)應用所需的理想的高級功能。

緊湊型 MS8607 組合傳感器

在很多 IoT 應用中，小尺寸和低功耗是重要要求。以小封裝提供壓力、濕度和溫度的組合傳感器可能是限制尺寸和功耗應用的理想選擇。TE MS8607 使用超小的 5 x 3 x 1 mm QFN 封裝（下方圖 2 所示），不僅外形緊湊，而且提供廣泛的工作范圍：10 到 2000 mbar 壓力，0% RH 到 100% RH 濕度和 -40 到 85 oC 溫度。此外，TE MS8607 還為 0.016 mbar、0.04% RH 和 0.01 oC 的常見(jiàn) IoT 應用提供了出色的分辨率。電源電壓工作范圍廣泛，從 1.5V 到 3.6V，支持低功耗運行。I2C 串行接口可以將 MS8607 輕松連接到標準微控制器。

圖 2：緊湊型 TE MS8607 組合傳感器（5 x 3 x 1 mm QFN 封裝）

高分辨率壓力功能與高壓力、濕度和溫度 （PHT） 線(xiàn)性結合，使 MS8607 成為環(huán)境監測（如智能電話(huà)、平板電腦和 PC 的測高儀），以及 PHT 應用（如供暖、通風(fēng)和空調 （HVAC）、氣象站、精確 3D 打印機、家用電器和加濕器）的理想之選。MS8607 采用久經(jīng)考驗的廣泛應用了十幾年的 MEMS 技術(shù)制造。

高精度 KMA36 旋轉和線(xiàn)性位置 IC

位置傳感可能是機械元件（如馬達、閥門(mén)或機械手臂）控制復雜流程的工業(yè) IoT 應用的關(guān)鍵要素。在這些應用中，非接觸式操作、高精度、耐磨性和環(huán)境變化容差通常也是重要要求。TE KMA36 是具有高可靠性、高精度、通用磁性的位置傳感器 IC。其提供精確的旋轉或線(xiàn)性測量，分辨率高達 0.04 度，使用 13 位。如下方圖 2 所示，它將磁阻元素與模數轉換器和信號處理功能相結合，完全集成到標準的小型 TSSOP 封裝中。

圖 3：TE KMA36 高精度 KMA36 旋轉和線(xiàn)性位置 IC 結構圖

在精度至關(guān)重要的應用中， TE KMA36 使用的各向異性磁阻 （AMR） 技術(shù)能夠在不進(jìn)行機械接觸的情況下，360° 全方位準確確定外部磁鐵的磁偏轉，以及磁極長(cháng)度為 5 mm 的磁極帶的增量位置。睡覺(jué)和低功耗模式以及 I2C 自動(dòng)喚醒功能，讓 KMA36 成為基于電池的應用的絕佳選擇。位置數據可以通過(guò) PWM 或數字 I2C 通信總線(xiàn)為獨立操作或基于微控制器的應用傳輸?？删幊虆禐橛脩?hù)提供廣泛的配置選項來(lái)簡(jiǎn)化進(jìn)一步的數據處理。由于機械容差、溫度變化或熱應力，KMA36 幾乎對磁力漂移沒(méi)有感覺(jué)。其免保養運行和高帶寬有助于穩定的實(shí)施，即使是在惡劣的工業(yè)環(huán)境下。

TSYS01 高分辨率溫度傳感器

在很多工作 IoT 處理應用中，精確的溫度測量至關(guān)重要。在某些工業(yè)流程中，哪怕只是一個(gè)微小的溫度差異就有可能意味著(zhù)成功和失敗的差別。在某些工業(yè)流程中，操作員的安全取決于這些精確的測量，這使精確度和穩定運行變得更加重要。TE TSYS01 是一款單芯片、高分辨率的溫度傳感器。它內含溫度傳感芯片和 24 位 σ-δ 模數轉換器。24 位數字溫度值與內部工廠(chǎng)設置精密校準值相結合生成高度準確的溫度讀數和高測量分辨率。TSYS01 可以使用 I2C 或 SPI 接口接入任何一個(gè)微控制器。微控制器通常用于基于仿真數字轉換器值和校準參數計算溫度結果。

使用 SD 600eval 板連接到云

傳感器收集數據后，您可能需要進(jìn)一步處理數據，將結果與閾值目標進(jìn)行比較，并將數據傳輸到基于云的存儲進(jìn)行“大數據”分析處理。從運行良好的工作工廠(chǎng)獲取的傳感器數據可以用于預測機械磨損以及預防發(fā)生回線(xiàn)故障（舉例）。如果可以向所有客戶(hù)工廠(chǎng)使用的每一臺馬達的馬達制造商提供數據，制造商則可以將所有數據整合，然后進(jìn)行更詳細地分析?；蛟S，馬達制造商還可以將分析結果作為一項服務(wù)出售給工廠(chǎng)廠(chǎng)主，來(lái)幫助指導保養和維修活動(dòng)。對傳感器分析數據的使用為之前只銷(xiāo)售產(chǎn)品而不出售知識的公司開(kāi)啟了全新的業(yè)務(wù)模型和收入來(lái)源。

若要將 TE 傳感器板收集的數據連接到云，需要使用處理器基板。為快速設計原型并證明設計效果，使用相同 96board 連接外形大小的基板是理想之選。Arrow SD 600eval 板（下方圖 4 所示）使用非常緊湊的 96board 標準，但同時(shí)還提供出色的處理能力、互連選項（包括 Wi-Fi）和出眾的板載存儲器，擁有使用云連接的穩定傳感器處理平臺所需的一切。

圖 4：SD 600eval 以小巧外形支持 Android 和 Linux - 大概一副撲克牌的大?。▓D形由 Arrow 友情提供）《見(jiàn)用戶(hù)手冊第 6 頁(yè)》

SD 600eval 的處理能力基于用于各類(lèi)手機和連接應用的流行的 Snapdragon 處理器。使用 Snapdragon 四核處理器讓 SD 600eval 可以運行 Android 和 Linux，支持最廣泛的連接可能性。板載 2GB LPDRAM 和 16GB eMMC 存儲使其能夠高效運行這些操作系統。使用雙頻 2.4 GHz 和 5 Hz WLAN 802.11a/b/g/n/ac、藍牙 4.x + BR/EDR + BLE 和 GPS（通過(guò)外部或板載天線(xiàn)提供）的連接能力超群。此外還支持千兆以太網(wǎng)和 SATA 連接。

擁有 4 路 MIPI 攝像頭串行接口 （CSI）、2 路 MIPI CSI 和 1080p HD 視頻回放的多媒體功能令人印象深刻。音頻處理包括采用 ECNS 和 Audio+ 后處理的 PCM/AAC+/MP3/WMA。兩個(gè) USB 2.0 A 類(lèi)連接器（僅托管模式）和一個(gè) OTG USB 2.0（經(jīng)由 Micro AB）提供額外的連接選項。 60 針高速連接器和 40 針低速連接器使其可輕松擴展。

硬件功能出色，使用配備的軟件可直接從應用程序輕松訪(fǎng)問(wèn)所有硬件功能。使用 Android 或 Linux 以及可用驅動(dòng)器、框架和應用程序接口 （API），開(kāi)發(fā)變得輕松簡(jiǎn)單。大量用戶(hù)指南、板支持包（源代碼和二進(jìn)制代碼）、引導裝載程序和安裝程序讓您的開(kāi)發(fā)在起跑線(xiàn)上就領(lǐng)先一大步。

總結

如果您的 IoT 應用需要各類(lèi)傳感器和強大的 IoT 連接處理器，以及通往工作原型的快速通道，那么 TE 的傳感器夾層板和 SD 600eval 是絕佳的解決方案。使用下方參考部分提供的鏈接從 Arrow 訂購您需要的 SD 600eval 和 TE 傳感器。別再猶豫，立即開(kāi)始！