Seeeduino Stalker V3.1
也许您对 Seeeduino stalker 系列非常熟悉,或者您对这个功能丰富的无线传感器网络节点完全陌生。无论您处于哪种情况,如果您要制作户外数据记录应用,您会发现 Seeeduino Stalker 是最好的开发板。
创建这个系列的主要目的是制作一个 X-bee 载板,以便用户可以更方便地制作户外应用。自从 2009 年发布第一个版本以来,Seeeders 一直在不断收集用户反馈并持续升级开发板。在过去的 7 年中曾经存在过 6 个版本,今年夏天我们很兴奋地发布 Seeeduino stalker 家族最新的成员----Seeeduino Stalker V3.1。
Seeeduino Stalker V3.1 不仅仅是 V3.0 的简单更新。您会发现这块开发板的主要惊喜是令人印象深刻的低功耗,在睡眠模式下,整个开发板的输出电流将低至 100uA,这是一个真正源于用户反馈的升级。(我们真的很关心您的意见)。让我们看看我们是如何实现的。
版本追踪
Seeeduino Stalker V3.1 的新特性
改进电源管理
在 V3.1 中,当 MCU 处于睡眠模式时,所有其他电源供应,包括 Bee 区域端口、3.3v 端口、VCC 都可以手动切断,这样就能真正节省电源。
其他变化
在 X-bee 区域添加了一个拨动开关,允许您根据要连接的内容选择硬件串口或软件串口。
我们还在 RTC 电路上添加了 2 个拨动开关,对应 MCU 的 2 个 INT 引脚,这样用户可以轻松选择哪个 INT 引脚与 RTC INT 端口连接,然后激活 MCU。
功能特性
- Arduino UNO 兼容引脚布局,配备 Arduino Fio 引导程序
- 锂电池管理 IC 和太阳能充电输入(jst2.0 连接器)
- 板载实时时钟芯片 DS1337S(CR1220 纽扣电池插座,作为 RTC 的备用电源)
- 串行接口带 DTR,在独立模式下编程时可自动复位
- microSD 卡插座
- Grove 连接器(工作电压可选:5.0V 或 3.3V)
- XBee 模块和 ATMega328P 的复位按钮
- Bee 系列插座 2*10 针 2.0mm 间距
规格参数
|参数 |值 | |------------------- ----|---------------| |微控制器 |Atmega328P | |时钟速度 |8 MHz | |I/O 电压 |3.3V | |RTC |DS1337S | |Arduino IDE 开发板 |Arduino Pro or Pro Mini (3.3v , 8 MHz)w/ATmega328 | |电源供应 |3.7v 锂电池,使用 5VDC 太阳能板为电池充电| |电源连接器 |2 针 JST/ USB| |连接性 |I2C, UART, SPI| |SD 卡 |micro SD 卡 | |开路电流 |最大 6 mA| |充电电流 |300mA| |3.3v 端口最大电流 | 800mA| |PCB 尺寸 |86.74mm x 60.96mm|
应用创意
- 无线传感器网络(使用单独购买的 XBee)
- GPS 记录(使用单独购买的 GPSBee)
- 数据采集系统,能够与运行在 iPhone/Android 手机上的应用程序通信(使用单独购买的 BluetoothBee)
- RF 遥控(使用单独购买的 RFBee)
- 作为简单的独立 Arduino 兼容物理计算平台
硬件概述
概述
Seeeduino Stalker V3.1 是一款功能丰富的应用板。RTC、锂电池连接器、Bee 插座和 SD 卡插座等。下面的概述图将介绍板子的各个部分,帮助您更好地了解这块板子。
名称 | 功能 |
---|---|
RTC BATTERY | 为 DS1337S 供电的纽扣电池 |
RTC_INT | RTC 中断开关 |
Bee Serial Select | Bee RX/TX 引脚选择,您可以选择 D0/D1 或 D6/D7 |
Bee Socket | 插入 Bee |
CHARGE STATUS LED | OK:绿色 LED,充电完成时点亮。CH:红色 LED,充电时点亮 |
BEE RST | 复位 Bee |
SOLAR | 太阳能输入为电池充电,输入 4.5~6V |
LIPO | 锂电池输入,3.7V |
L | 连接到 D13 的 LED,可作为监视器 |
GROVE2 | Grove 端口,连接到 I2C |
GROVE1 | Grove 端口,连接到 D7/8 |
PROGRAM | 编程端口,在此连接 UartSBee |
RST | 复位 Atmega328P |
SD CARD | micro SD 卡插座 |
引脚图
Seeeduino Stalker V3.1 与 Arduino 兼容,有许多模拟引脚、数字引脚以及串行引脚可用于制作您自己的应用程序。下面的引脚图将帮助您确定哪些引脚是空闲的或未使用的,以及已使用的引脚。
开始使用
如果这是您第一次使用 Seeeduino Stalker 进行编程,您可以按照以下步骤开始使用。在开始之前,请确保您手头有以下物品:
Seeeduino Stalker V3.1 | UartSBee V4 | Mini USB 线缆 | 6针线缆 |
---|---|---|---|
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UartSBee V4、Mini USB 线缆和 6 针线缆不包含在内。
步骤1:连接
首先通过 6 针跳线将 Stalker 连接到 UartSBee,然后通过 mini USB 线缆将 UartSBee 连接到 PC。
Seeeduino Stalker | UartSBee V4 |
---|---|
DTR | DTR |
TXD | RXD |
RXD | TXD |
5V | VCC |
GND | GND |
UartSBee V4 上的电源开关设置为 5V
步骤2:UartSBee 和驱动程序
UartSBee 是一个基于 FDTI 的 FT232RL 的 USB 转串口 UART 接口。点击下载该板的驱动程序。
在我们的案例中,它将执行三个功能:
- 对 Seeeduino Stalker 进行编程。
- 与 Seeeduino Stalker 通信。
- 为 Seeeduino Stalker(包括连接到它的任何外设)提供电源(来自 PC 的 USB 电源)。
步骤3:Arduino IDE
Seeeduino Stalker 是一个功能丰富的 Arduino 兼容板。如果您没有 Arduino IDE,您需要下载最新的 Arduino 软件来对板子进行编程。
步骤4:将 Seeeduino Stalker 添加到您的 Arduino IDE
在您的 Arduino IDE 的板子选项中没有 Seeeduino Stalker 选项,请点击如何将 Seeed 板子添加到 Arduino IDE 查看说明。
步骤5:闪烁
这里我们将向 Stalker 上传一个简单的代码。打开您的 Arduino IDE,打开 File > Examples > Basics > Blink
然后点击上传按钮,几秒钟后上传完成,检查板子上的 L,它将以 1 秒的频率闪烁。
Stalker V3.1 的示例
Seeeduino Stalker V3.1 有许多示例,包括:
- 读取电池电压的示例
- 读取充电状态的示例
- 数据记录示例
- RTC 库和一些示例
- 睡眠相关功能
RTC
板载有一个 DS1307S 和一个 3V 纽扣电池,即使在板子没有电源供应的情况下也能保持时间超过 3 年。DS1307S 的库已包含在 Stalker 的示例代码中。
调整日期/时间
打开 Arduino IDE,然后 File > Sketchbook > RTC > Adjust,然后使用示例中的 DateTime 类对象 dt 设置当前日期/时间:
DateTime dt(year, month, date, hour, min, sec, week-day(starts from 0 and goes to 6)); Ex:- DateTime dt(2015, 10, 1, 11, 43, 0, 4);
编译并上传到 Stalker,然后时间就设置好了。
获取当前日期/时间
打开 Arduino IDE,然后 File > Sketchbook > RTC > Now,当前日期/时间通过 RTC.now() 函数从 DS1337 读取。
Ex:- DateTime now = RTC.now();
编译并上传到 Stalker,然后打开串口监视器,你将看到日期和时间显示:
DS1337 中断示例
这个示例演示了从 DS1337 INT 输出检测中断。这个功能对于数据记录器功能很有用,当不使用时 MCU 进入睡眠模式,DS1337 INT 定期唤醒 CPU。这延长了电池寿命。完整的操作在代码中有文档说明。
DS1337 有 2 个 INT 输出,INTA(连接到 D2)和 INTB(连接到 D3)。有一个开关来连接 INTA/INTB 和 D2/D3,如果你不需要中断,你可以关闭开关并节省 1 或 2 个 I/O。开关如下:
打开 Arduino IDE,然后 File > Sketchbook > RTC > interrupts,这个示例将每分钟产生一个中断。如果你需要其他类型的闹钟,请参考代码。
SD 卡
有一个 micro SD 卡插槽,你可以插入一个 micro SD 卡来存储一些数据。Stalker 通过 SPI 接口读写 SD 卡。Arduino IDE 内有足够的示例使用 SD 库来操作 SD 卡。 打开你的 Arduino IDE,File > Examples > SD,你将得到许多示例。
CS 引脚连接到 Stalker 的 D10,所以你需要在示例中将 CS 引脚改为 D10。
电源管理器
Stalker 内置了锂电池管理电路。示例代码中提供了两个有用的功能。
读取锂电池电压
打开 Arduino IDE,File > Sketchbook > ReadBattery 打开示例。
电池电压与电池容量相关。下面是一个参考,但请注意这不适用于每个电池,对于特定电池,数据可能略有不同。
容量(%) | 100% | 80% | 60% | 40% | 20% | 0% |
---|---|---|---|---|---|---|
电压(V) | 4.20 | 4.00 | 3.87 | 3.79 | 3.73 | 3.00 |
获取充电状态
打开 Arduino IDE,File > Sketchbook > ReadChageStatus 打开示例。这个功能将返回 3 种状态:
0: 没有插入电池 1: 充电中 2: 充电完成
Bees
Bees 是一系列具有丰富功能的模块。例如 Wi-Fi、BLE、GPS 以及 RF 等。通过 XBee,Stalker 可以作为具有通信功能的节点。一个 Stalker 与另一个 Stalker 通信不再是不可能的。如果您需要更多关于 Bees 的详细信息,以下是一些参考资料。
Bluetooth Bee | XBee Wi-Fi PCB Antenna | RFbee V1.1 |
---|---|---|
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Bluetooth Bee - Standalone | GPS Bee kit | Mesh Bee |
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- 您需要为 Bee 选择串行引脚,D0/D1 和 D5/D6 可用。请参考硬件概述获取更多信息。
- D9 控制 Bee 插座的 Vcc 电源,如果您需要为 Bee 供电,您应该将 D9 设置为 HIGH:digitalWrite(9, HIGH),并且不要忘记在 Setup 中添加 pinMode(9, OUTPUT)。
数据记录器示例
Seeeduino Stalker v3.0 的主要应用是记录传感器信号(如电池电压等)的数据以及时间戳。此代码在不执行数据采样/记录操作时将 MCU 置于睡眠模式。完整的实现在代码中有很好的文档说明。
打开 Arduino IDE,File > Sketchbook > StalkerV30_DataLogger_10Sec 打开示例。
- 此代码将电池电压数据记录到由 RTC.enableInterrupts(h, m, s) 函数配置的 SD 卡中。
- 周期性由 h、m 和 s 提供。一旦检测到中断,下一个中断时间通过推进 h、m 和 s 值来更新。DateTime 类在这里很有用。
- 例如:interruptTime = DateTime (interruptTime.get() + interruptInterval); //决定下一次中断的时间
- 此代码还产生详细输出,即 MCU 内部发生的各种事件会显示在串行终端中。
原理图在线查看器
资源
原理图
数据手册
常见问题
以下是我们通常从新用户那里收到的一些问题。如果您在使用 Seeeduino Stalker V3.1 时遇到任何其他问题,欢迎访问 Arduino 社区,那里有许多专业用户等待为您提供建议,也有许多高级用户提供关于如何使用此产品的大量想法!
Q1: 断电重新上电后,RTC 重置为原始时间。
当系统没有电源时,有一个纽扣电池为 RTC 供电。纽扣电池应该至少能持续 3 年。您可以检查纽扣电池是否已耗尽。
Q2: 我无法将程序上传到 Stalker V3.1
首先,检查您的 USB-UART 是否正确连接到 Stalker,然后检查是否选择了正确的端口号和开发板(Arduino Fio 或 Arduino Arduino Pro or Pro Mini (3.3v , 8 MHz)w/ATmega328)。最后,如果您在插座上插入了 Bee 模块且 RX/TX 选择为 D0/D1,在上传程序时应该取下 bee 模块。
Q3: RTC 中断示例不工作,我无法获得任何中断。
首先,检查是否正确设置了闹钟时间,不要忘记将 RTC_INT 开关拨到右侧。
Q4: 太阳能电池板无法为锂电池充电。
确保您的太阳能电池板能够提供 4.5~6V 电压。
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