Eduino Stalker 主控板 V2.3

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产品简介

Stalker1.jpgStalkerback.jpg
Stalker防水太阳能套件的中文意思就是潜行者,该套件件一个功能丰富的Arduino兼容的无线传感器网络节点,顾名思义就是,它能够帮助你在自然环境下持久的采集各种物理信号。 这款开发板功能丰富,且兼容Arduino的各种无线传感器。它的模块化结构和板载外围设备可以方便地定期上记录时间轴上的传感器数据。Stalker防水太阳能套件配有温度传感器,RTC与备用电源,SD卡插槽,带有Bee插座,有多款Bee模块搭配使用,能让你快速实现多种创意。太阳能锂离子电池充电器,可以在自然环境下持久工作,使用休眠中断的工作模式,极低功耗,续航持久。

控制板上的资源

  1. Atmage328作为主控芯片
  2. 温度传感器
  3. 配有电源的实时时钟RTC
  4. SD卡座
  5. Bee模块插座
  6. 太阳能充电插口
  7. Arduino兼容
  8. 4引脚电子积木接口

Stalker information.png

特征

  • 晶振频率:8Mhz
  • 整体尺寸:92.71mm×60.96mm
  • 工作电压:3.7-5V
  • 接口电源:2.0mm JST/USB
  • ADC输入:专用通道(ADC0~ADC3,10位分辨率)
  • 通信方式:UART,SPI
  • 电子积木接口:I2C,D7,D8
  • RTC准确度:+-2ppm(0-40摄氏度)/+-3.5(-40-85摄氏度)
  • DS3231温度传感器准确度:+-3摄氏度
  • JST电池输入电压:3.5-4.2V
  • 太阳能JST输入电压:4.6-6V

UART运作频率(编写代码时):115200bps

ArduinoIDE板卡选择:Arduino pro or pro Mini(3.3V,8Mhz)w/Atmega 328

应用示例

  • Stalker数据记录

这里使用Stalker上面自带的SD卡槽,把从传感器上传过来的数据记录在SD卡上。 详细的操作步骤请点击媒体文件:SD-test.pdf

  • 无线传感器网络(配合XBee小板,需要另外购买)
  • GPS 记录
  • 数据采集系统(配合BluetoothBee,与手机上的App通信,需要另外够买)
  • 射频远程控制(配合RFBee,需要另外够买)
  • 作为一个简单独立的Arduino开发平台使用

规范

主要技术规格

微控制器: ATmega328P
板载晶振 8 MHz
PCB 尺寸: 92.71*60.96mm
指示灯: Reset, Power, LED 与328P的PB0相连(Arduino Pin 8)
供电: 3.7v 锂电池, 使用5VDC 太阳能板给电池充电.
电源控制: 2 脚 JST/ USB
I/O 数量: 20
ADC 输入: 专门的4通道 (ADC0~ADC3, 10位精度)
连接: I2C, UART, SPI
DS3231 RTC 精度: ±2ppm 从 0°C 到 +40°C / ±3.5ppm 从 -40°C 到 +85°C
DS3231 温度传感器精度: ±3°C

电气特性

规范 最小 正常 最大 单位
电池JST输入电压 3.5 4.2 4.2 电压 (DC)
太阳能 JST 输入电压 4.6 5 6 电压 (DC)
3.3V I2C 电压 3.2 3.3 3.5 电压 (DC)
5.0V I2C 电压 4.6 4.7 5 电压 (DC)
UART波特率
(编程时)
- - 115200 bps

应用

如果你第一次使用Stalker防水太阳能套件v2.2,那么我们建议你按照下面的步骤一步一步的操作。以下方法将帮助您组装您的硬件和软件资源。

步骤1.组装硬件

您将需要以下硬件运行您的第一个程序。

Stalker1.jpg

Stalker v2.2
UartSBee v4.0

UartsBee v4.0
编程所需
Mini USB Cable

迷你USB线
我们将使用UartsBee连接到
你电脑的一个USB接口上面.
JumperWire100n.jpg

双母头跳线
是用来将UartBee连接到Stalker上的。


步骤2:安装驱动程序和硬件堵

  1. UartSBee就像是单片机世界的一把多功能瑞士军刀。UartsBee能够在Windows和GNU/Linux下使用。本例中,它将执行三种职能:
    • 允许我们对Stalker进行编程.
    • 允许我们与Stalker通信.
    • 对Stalker供电(取自你电脑的USB串口)当然也能够对其他外部设备进行供电。
  2. UartSBee的前两个功能(编程和通信)是通过一个叫做FT232RL的集成电路来实现的。在FT232RL以前,可以用于这些目的驱动程序是必须要安装在你PC上的windows或ubuntu。在继续走的更远之前,找到并记住在ArduinoIDE文件夹下面的driver文件夹的路径,然后当你把UartBee插在你的电脑上的时候,如果电脑没有正确的安装好驱动程序,那么就在设备管理器里面更新驱动程序的时候,把ArduinoIDE文件夹下面的driver的路径指向那里。经过这一步的操作之后,接下来我们继续下面的操作。
  3. UartSBee有一个板载稳压器和开关允许您选择电压(5.0V或3.3V)根据你目标电路板需要的电压。在本例中的我们的目标电路板是Stalker防水太阳能套件,所以您将需要设置滑动开关切换到5.0伏特。
  4. 我们的硬件的接线方案是"Computer→(迷你USB电缆)→UartSBee→(扁平电缆)→Stalker防水套件"。UartSBee和防水太阳能套件之间连接该跳线必须是在上电之前完成,否则将有烧坏Stalker的危险。请参阅下面的照片和图片下面的表格来接线,然后确保信号线上表所示(注:TXD和RXD线必须交叉连接如表所示)。
Stalker v2.1 Uartsbee 3.1 Connection.jpg
跳线连接
Stalker       UartSBee
USB 5V   ↔   VCC
RXD   ↔   TXD
TXD   ↔   RXD
GND   ↔   GND
DTR   ↔   DTR

连接说明

  • 'Bee系列插座20个2.0mm间距(Stalker一次能和一个Bee小板连接,任何的无线模块都可以:XBee,BluetoothBee,GPSBee或RFBee。)与这些模块通过Uart串口进行通信。
  • 串行接口为了节省空间,降低成本,USB<->Serial连接默认情况下是不提供。您可以使用基于FT232 UartSBee或其他USB串行适配器板来做编程或与电脑沟通。
  • 用户LED灯 机上提供了一种LED根据需要为您的应用程序中使用
  • I2C接口板载的I2C电平转换IC提供了3.3V和5V设备之间的电压切换。这允许您连接到I2C设备跟踪时,可以使用3.3伏特。I2C器件工作电压取决于外部电压(充电锂电池和5V USB接口)。
  • 电子积木接口 Stalker添加了电子积木接口,让你能够使用丰富的电子积木资源,它使用的接口是D7/D8。 这使您可以连接3.3V和5.0V格罗夫模块跟踪狂在it操作时,在3.3伏特。电子积木模块的工作电压取决于外部电压(锂电池或者USB 5V)。

跳线和连接


Stalkerback.jpg

microSD 卡相关

  • CS_TF (跳线类型:焊锡桥-2路,跳线在Stalker开发板背面的位置:底部,出厂状态:SS和由一层薄薄的走线连接PB2)

该跳线是一个双向跳线由三个焊盘组成:PB1(Arduino pin9)、SS和PB2(arduino pin10)。SS是microSD卡的芯片选择信号。默认情况下,SS是由一层薄薄的走线连接到PB2数字端口10(PB2)单片机。

  • POWER_TF (跳线类型:焊锡桥-2路,跳线在Stalker开发板背面的位置:底部,出厂状态:EN和VCC由一层薄薄的走线连接)

该跳线是一个双向跳线由三个焊盘组成:VCC,EN和PD4。EN是TF功率调节器使能管脚。 默认情况下,EN是由一层薄薄的走线连接到VCC,所以始终启用TF电源。如果你想控制TF卡的电源使用单片机的数字4(PD4),切断EN和VCC之间的连线,并EN和PD4之间焊锡。你就可以使用引脚4(PD4)控制数字TF卡的电源,当在野外作业时你可以完全关闭microSD卡,以节省电力。

Bee模块相关

  • 'POWER_BEE(跳线类型:焊锡桥-2路,跳线在Stalker开发板背面的位置:底部,出厂状态:EN和VCC由一层薄薄的走线连接)

该跳线是一个双向跳线由三个焊盘组成:VCC,EN和PD5。EN是XBee的电源使能管脚。 默认情况下,EN是由薄走线连接到VCC,默认总是启用XBee电源。如果你想用数字5(PD5)单片机控制XBee电源,切断EN和VCC之间的走线,并把EN和PD5之间焊锡。那么您就可以用数字5(PD5)来控制XBee电源,在野外工作时你可以完全关闭Bee模块以节省电源在运行时。

Bee 模块相关- 仅仅 XBee 模块相关

  • WIRELESS_PROGRAMMING(跳线类型:焊桥,跳线在Stalker开发板背面的位置:底部,出厂状态:由一层薄薄的走线连接)

您可以使用Digi的XBee模块,在你的Stalker防水太阳能套件上你可以无线的给ATmega328P编程。必须配置一个XBee模块并安装在您的防水太阳能套件和另一个XBee模块必须通过UartSBee连接到你的笔记本。Stalker防水太阳能套件的引脚DIO3将被用来控制ATmega328P的复位引脚。该跳线允许您启用或禁用(默认为启用)ATmega328P的复位引脚控制的。如果你不想DIO3引脚来控制ATmega328P的复位引脚,您可以切断该跳线的焊盘之间的走线。Lady ada上有一个很好的教程讲解怎么使用XBee小板来给Arduino远程编程。(注意:两块XBee--在使用X-CTU的软件之前,必须预先配置,一块在Stalker上面和另一块连接到PC)

  • RSSI_STATUS (跳线类型:焊桥,跳线在Stalker开发板背面的位置:顶部,出厂状态:由一层薄薄的走线连接)

一个红色的LED焊接在PCB的正面上是连接到XBee模块的RSSI(接收信号强度指示)。当XBee收到的最后一个数据包时该引脚输出PWM信号,这是与RF链路的质量成正比的。该PWM信号直接给LED供电,并让其按照RF链路的质量发生亮度变化-RF链接越好,LED越亮。 因为LED将会消耗掉的电量,当在野外使用时,你可以把该跳线焊盘之间的走线切断,以节省电池电力。RSSI值也可以通过UART使用DB命令(测量--dBm)。(注:DB值仅指示收到的最后一跳的信号强度。如果传输跨越多个跃点,DB值不会显示整体传输路径,或链接的质量–它只指示最后一个环节的质量,应谨慎使用。

用户 LED Related

  • D8_LED (跳线类型:焊桥,跳线在Stalker开发板背面的位置:底部,出厂状态:由一层薄薄的走线连接)

在PCB的顶端上的一颗红色的LED是连接到单片机的数字8(PB0)。LED是十分有用的指示灯,当你在编程时想用来指示某些信息时。因为LED也会消耗掉的电量,当在野外使用时,你可以把该跳线焊盘之间的走线切掉,以节省电池电源,并使用数字端口8来实现其他控制目的,如控制扩展板。

电池相关

  • CH_STATUS(跳线类型:焊桥,跳线在Stalker开发板背面的位置:顶部,出厂状态:由一层薄薄的走线接)

Stalker防水太阳能套件上存在的两个指示灯指示锂电池的充电状态。红色贴片LED连接到锂电池充电芯片的IC(CN3083或CN3063)上的CHRG(或CH)引脚,当发光,表明电池的充电周期处于活动状态。绿色贴片LED连接到锂电池充电芯片的IC(CN3083或CN3063)DONE(或好)引脚的,当发光指示电池已经完全充好电了。Stalker防水太阳能套件在野外工作时,你可以把CH_STATUS焊盘断开,然后这些指示灯将会从C_VIN走线中断开,从而节省电源,否则电池的电量将会被这些led消耗掉。

实时时钟(RTC) 相关

  • INT(跳线类型:焊桥,跳线在Stalker开发板背面的位置:底部,出厂状态:不由一层薄薄的走线连接)

焊上这个跳线将允许实时时钟(RTC)在指定时间来唤醒ATmega328P。该跳线把RTC芯片(DS3231)的INT连接到ATmega328P的0号中断引脚PD2(INT0)。

Charge Status Read Demo

void setup()
{
  Serial.begin(57600);

  analogReference(INTERNAL);

  analogRead(6);

}

void loop()
{
  char CH_status_print[][4]= { "off","on ","ok ","err" };

  unsigned char CHstatus = read_charge_status();

  //read the charge status Serial.print("charge status -->");

  Serial.println(CH_status_print[CHstatus]);

  delay(500);

}
unsigned char read_charge_status(void)
{ 
  unsigned char CH_Status=0;

  unsigned int ADC6=analogRead(6);

  if(ADC6 > 900) {
    CH_Status = 0;

    //sleeping
  } 
  else if(ADC6 > 550) { 
    CH_Status = 1;

    //charging 
  } 
  else if(ADC6 > 350) {
    CH_Status = 2;

    //done 
  } 
  else { 
    CH_Status = 3;

    //error 
  } 
  return CH_Status;

}

如何购买

Duinopeak 官方淘宝商城
Eduino Stalker 主控板购买链接

资源

外部链接

兼容Seeeduino_Stalker_v2.2