Сенсори – alterstrategy.lab

Цифровий газовий датчик CCS811 для моніторингу якості повітря в приміщенні по CO2 та TVOC – програмний I2C драйвер з обробкою подій без GPIO переривань

Kuyan Alexander — Thu, 05 Nov 2020 16:22:47 +0000

Програмний модуль драйвера сенсора еквівалентних рівнів CO2 та TVOC реалізує набір інструментів апаратної інтегральної схеми сенсора CCS811. В драйвері ми вирішили програмно опитувати сенсор і обробляти події на стороні головного контролера. Застосування послідовної шини, заощаджує/вивільняє порт контролера під сигнал INT. До програмної обробки подій на стороні контролера нас підштовхнула відсутність апаратної реалізації обробки подій за порогами по TVOC (сенсор підтримує лише події для CO2 у ppm), що робить неможливим для користувача вказувати пороги у ppb для обробки рівнів TVOC. Варто згадати про гістерезис, який в апаратній реалізації чіпа є фіксованим і становить 50 ppm для CO2.

Ми реалізували в драйвері наступні задачі: події обробляються як для CO2 так і для TVOC із можливістю задавати гістерезис індивідуально; GPIO займає лише шина I2C, користувач вказує пороги не у двійкових “сирих” числах, а у ppm для CO2 та у ppb для TVOC. Введено спеціальний коефіцієнт достовірності вимірюваних величин, адже сенсор у відповідності до документації починає стабільно працювати лише через певний проміжок часу. Виконується компенсація по температурі та вологості. Стани за подіями розрізняються які: “Норма” / “Нижче норми” / “Вище норми” / “Невідомий”.

Продукт ccs811_drv , після запуску у середовищі Lua, «фоново» працює як повноцінний модуль зі своїми публічними методами, що зареєстровано у системному оточенні і котрі можливо викликати з рівня мови Lua. У модулі реалізовано методи ініціалізації ccs811.init() та читання поточних значень ccs811.readout() , а також службовий метод event() що обробляє події зміни стану.

The post Цифровий газовий датчик CCS811 для моніторингу якості повітря в приміщенні по CO2 та TVOC – програмний I2C драйвер з обробкою подій без GPIO переривань appeared first on alterstrategy.lab.

Сенсор освітленості MAX44009 – програмний I2C драйвер з обробкою подій без GPIO переривань

Kuyan Alexander — Mon, 28 Sep 2020 12:18:58 +0000

Цей програмний модуль драйвера сенсора освітленості реалізує повний набір інструментів в обхід деяких незручних можливостей апаратної інтегральної схеми MAX44009. Через “дивну” реалізацію виробником мікросхеми режиму обробки переривань “віконного компаратора” з двома порогами, ми прийшли до рішення, що набагато ефективніше буде програмно опитувати сенсор і обробляти події на стороні головного контролера. Застосування лише послідовної шини, заощаджує/вивільняє порт контролера під сигнал INT. Також, до програмної обробки подій на стороні контролера, нас підштовхнула експоненційна природа значень порогів у регістрах сенсора, що робить неможливим для користувача вказувати пороги у люксах без спеціальних таблиць перерахунку. Ми ж, гарно попрацювали і вирішили всі згадані складнощі: події обробляються, GPIO займає лише порти під шину I2C, користувач вказує пороги не у двікових “сирих” числах, а у люксах.

Продукт max44009_drv, після запуску у середовищі Lua, «фоново» працює як повноцінний модуль зі своїми публічними методами, що зареєстровано у системному оточенні і котрі можливо викликати з рівня мови Lua. У модулі реалізовано методи ініціалізації max44009.init() та читання поточного значення max44009.readout(), а також службовий метод event() що обробляє події зміни стану на принципах: “Норма” / “Нижче норми” / “Вище норми”.

The post Сенсор освітленості MAX44009 – програмний I2C драйвер з обробкою подій без GPIO переривань appeared first on alterstrategy.lab.

Восьмиканальний розширювач портів PCA9538 – програмний I2C драйвер з обробкою переривань

Kuyan Alexander — Fri, 07 Aug 2020 14:34:35 +0000

Програмний модуль драйвера розширювача портів дозволяє реалізувати повний набір можливостей апаратної інтегральної схеми розширювача портів PCA9538 і підключити до контролера NodeMCU через шину I2C ще вісім додаткових портів вводу-виводу, причому з обробкою переривань.

Застосування послідовної шини заощаджує/вивільняє порти контролера — цей підхід потребує лише три GPIO контролера, а надає натомість аж вісім додаткових портів. Продукт pca9538-ext-drv, після запуску у середовищі Lua, «фоново» працює як повноцінний модуль зі своїми публічними методами, що зареєстровано у системному оточенні і котрі можливо викликати з рівня мови Lua.

У модулі реалізовано методи:

ініціалізації pca9538.init();
конфігурації входів-виходів pca9538.config();
інверсії полярності входів pca9538.polarity();
встановлення стану виходів pca9538.output();
зчитування стану входів pca9538.input();
службовий метод int() що обробляє події на входах PCA9538.

The post Восьмиканальний розширювач портів PCA9538 – програмний I2C драйвер з обробкою переривань appeared first on alterstrategy.lab.

Модуль лічильника імпульсів з розрахунком еквівалентної потужності іонізуючого випромінювання для трубки Гейгера-Мюллера СБМ-20.

Kuyan Alexander — Sun, 12 Jul 2020 17:16:42 +0000

Модуль лічильника імпульсів реалізує розрахунок рівня еквівалентної потужності фонового gamma-випромінювання за імпульсами, що надходять на вхід GPIO з реєстратора з встановленою трубкою Гейгера-Мюллера типу СБМ-20, або аналогічною.

Після запуску у середовищі Lua продукт radCounter «фоново» працює як повноцінний модуль зі своїми публічними методами, що зареєстровано у системному оточенні і котрі можливо викликати з рівня мови Lua. У модулі реалізовано методи:

ініціалізації radCounter.init()
зчитування накопичених і розрахованих даних radCounter.read().

Продукт застосовує ковзне середнє (від Moving Average) на масиві з п'яти елементів для розрахунку середнього поточного значення рівня випромінення, а також розраховує отриману дозу звичайним накопиченням.

У модулі реалізовано накопичувальну вилку мінімального та максимального значень випромінення.

Гнучка система трирівневої фільтрації реалізовано як на рівні властивостей трубки СБМ-20 (dead time = 190 usec), так і на рівні GPIO контролера (active-low / active high; анти-брязкіт для боротьби з хибними-позитивними спрацьовуваннями лічильника переривань на порту вводу-виводу).

The post Модуль лічильника імпульсів з розрахунком еквівалентної потужності іонізуючого випромінювання для трубки Гейгера-Мюллера СБМ-20. appeared first on alterstrategy.lab.

Вимірювання напруги на АЦП TI ADC101c021, з обробкою подій і мін/макс за HW регістрами, шляхом опитування I2C

nimda — Fri, 14 Dec 2018 11:33:49 +0000

Вимірювання напруги постійного струму на базі АЦП TI ADC101c021, з обробкою подій перетину нижнього та верхнього порогів із залученням всіх наявних апаратних регістрів, з накопиченням у регістрах мін/макс значень, шляхом постійного опитування шини I2C через рівні проміжки часу.

Даний програмний продукт автоматично вимірює поточне значення напруги на єдиному вході Vin у рівні проміжки часу. Також виконується відслідковування стану регістру прапорця перетину встановлених користувачем нижнього та верхнього порогів з урахуванням гістерезису.
Програмний модуль побудовано таким чином, що пороги та гістерезис задається у мілівольтах, або поділках шкали АЦП, що дуже зручно і дозволяє швидко виконувати початкове налаштування програми.
Окрім подій, програмний модуль відслідковує регістри автоматичного накопичення мінімального та максимального значення величини на вході. Оскільки АЦП самостійно виконує накопичення цих значень, то всі отримані дані буде враховано, навіть у період між вимірюваннями.

The post Вимірювання напруги на АЦП TI ADC101c021, з обробкою подій і мін/макс за HW регістрами, шляхом опитування I2C appeared first on alterstrategy.lab.