SENSUINO MANUAL
Obsah: Rozložení shieldu..........................1 Přehled připojitelných senzorů..............2
Vnitřní zapojení pinů............................3 MENU.............................................4 Zápis na SD kartu................................8 Připojení k PC...................................9 Program SensApl.................................10 Reset Jumper....................................13
0
Rozvržení shieldu Přední panel
1..........A3 pin 2..........A2 pin 3..........A1 pin 4..........I2C pin 5..........D4 pin
6..........D3 pin 7..........D2 pin 8..........D1 pin 9..........Podsvícení 10..........LCD panel
11..........SD slot 12..........tlačítko dolu 13..........tlačítko nahoru 14..........tlačítko zpět/menu 15..........tlačítko OK/Serial
Horní panel
1..........USB konektor
2..........napájecí konektor
1
Přehled připojitelných senzorů
pH..........měření koncentrace vodíkových kationů v roztoku CO2..........měření koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu (v ppm) DHT 11 a DHT 22..........senzory teploty a vlhkosti EC..........měření vodivosti roztoku (koncentrace rozpuštěných solí) HC-SR04..........ultrazvukový měřič vzdálenosti (výška hladiny) DS18B20..........vodotěsný senzor teploty BH1750..........lux metr, měřič intenzity osvětlení RTC..........Real Time Clock
2
Vnitřní zapojení pinů
3
MENU Vstup do menu: -Během zobrazování držte červené tlačítko dokud nezmizí zobrazované hodnoty, pak tlačítko pusťte.1 Orientace v menu: -V menu se orientuje pomocí šipek (modrá tlačítka), tlačítka zpět (červené tlačítko) a tlačítka OK (zelené tlačítko) Opuštění menu: -Ve chvíli, kdy se nacházite na zálkadní obrazovce menu stistkněte červené tlačítko zpět, tím přejdete zpět do měřícího módu Položky menu: 1. CONECTION -nastavení připojených senzorů 2. CALIBRATION -kalibrace (EC, pH) 3. DELAY -nastavení „zpoždění“ mezi jednotlivými měřeními 4. SET TIME -nastavení času
1
Ve chvíli, kdy je Sensuino shield připojen k PC a komunikuje s ním, nelze do menu vstoupit
4
CONECTION EC a pH moduly je nezbytné před prvním použitím vždy nakalibrovat! Kalibrace je samostatná pro každý pin, takže při připojení modulu na jiný pin je nutné jej znovu nakalibrovat.
-V prvním kroku se vybere, na kterém typu pinu je senzor připojen (Analog, Digital, I2C) -v druhém kroku se vybere číslo pinu z dané skupiny (Odpovídá číslování pinů na shieldu) Digital (1-4) Analog (1-3) I2C (1) -ve třetím kroku se vybere konkrétní typ senzoru a volba se potvrdí zeleným tlačítkem. Poté se nastavení uloží do paměti EEPROM, takže bude načteno i při opětovném zapnutí
5
CALIBRATION (Kalibrace) -Kalibrace se provádí v menu CALIBRATION -Po vstupu do podmenu CALIBRATION se nejprve vybere, který senzor chceme kalibrovat (číslo za zkratkou označující typ znamená číslo pinu na kterém je senzor připojen). Zobrazují se zde pouze senzory, které jsou připojené a které lze kalibrovat -Kalibrace probíhá ve čtyřech krocích: 1) V prvním kroku (LOW) uživatel zvolí hodnotu kalibračního roztoku s nižší hodnotou 2) V druhém kroku (HIGH) uživatel zvolí hodnotu kalibračního roztoku s vyšší hodnotou 3) Ve třetím kroku (GET LOW) ponoří sondu kalibrovaného senzoru do kalibračního roztoku s nižší hodnotou a čeká na ustálení hodnoty2 (min 10 min.) 4) ve čtvrtém kroku (GET HIGH) ponoří sondu kalibrovaného senzoru do kalibračního roztoku s vyšší hodnotou a čeká na ustálení hodnoty3(min 10 min.). Ve chvíli, kdy hodnotu potvrdí je kalibrace hotová. A nové hodnoty konstant se uloží do paměti EEPROM, takže po vypnutí není potřeba přístroj znovu kalibrovat.4
2 Nová hodnota se načte vždy AŽ po stisknutí modrého tlačítka. Je to z důvodu, aby si uživatel nemusel pamatovat, jaká hodnota byla zobrazena posledně. Takže stačí porovnat hodnotu, která byla na zobrazena před stisknutím a po něm. 3 Nová hodnota se načte vždy AŽ po stisknutí modrého tlačítka. Je to z důvodu, aby si uživatel nemusel pamatovat, jaká hodnota byla zobrazena posledně. Takže stačí porovnat hodnotu, která byla na zobrazena před stisknutím a po něm. 4 Hodnoty konstant pro konkrétní pin zůstanou uloženy o po odpojení senzoru, takže když se stejný senzor opět připojí na stejný pin, není již potřeba jej kalibrovat
6
DELAY Nastavení prodlevy mezi jednotlivými měřeními. Tzn. Jak dlouho bude program vyčkávat, než znovu načte hodnoty ze senzorů. Toto nastavení má smysl zejména při připojení SD karty, znamená totiž taktéž intervaly, ve kterých je na kartu zapisováno. Lze nastavit hodnotu v intervalech: 1s-60s, 1min-60min. Volba se potvrzuje zeleným tlačítkem a je uložena do paměti EEPROM, takže bude načtena i při opětovném zapnutí.
SET TIME Zde probíhá nastavení vnitřního času pro Sensuino shield.5 Nastavení času probíhá ve dvou krocích. V prvním vyberte údaj, který chce upravit (Rok, měsíc, den, hodina, minuta). A v druhém kroku nastavíte příslušnou hodnotu a potvrdíte zeleným tlačítkem.6
5 6
Čas pro sensuino shield je možné nastavit tamké pomocí aplikace SensApl. Takto nastavený čas se po restartování shieldu vynuluje! Pokud chce, aby se čas zachovával, připojte k I2C pinu RTC modul.
7
Zápis na SD kartu -Zasuňte SD kartu do slotu na SD kartu, pokud se během chvíle v pravém dolním rohu zobrazí symbol SD, byla karta v pořádku rozeznána a probíhá na ní zápis hodnot -Hustotu zápisu lze měnit v menu (viz Menu – DELAY) -Pokud je zapnutá seriová komunikace (viz připojení k PC) a v dolním rohu svítí symbol S, nelze na SD kartu zapisovat. Seriovou komunikaci je nutné nejprve ukončit stisknutím a podržením zeleného tlačítka (OK/Serial). -Ukládáním na SD kartu se vytvoří soubor data.log7, což je běžný textový soubor (ASCII) rozdělený na děvět sloupců. V prvním sloupci je aktuální čas záznamu a zbylích osm sloupců odpovídá osmi pinům na shieldu v pořadí D1, D2, D3, D4, A1, A2, A3, I2C.
7
Pokud na SD kartě již soubor s názvem data.log již exituje, budou zapisovaná data připojena na jeho konec.
8
Připojení k PC
Pokud je aktivní seriová komunikace, není možné zapisovat na SD kartu ani používat pin D1! Při seriové komunikaci je nezbytné FYZICKY ODPOJIT jakýkoliv modul nebo senzor připojený na pinu D1!!!
Postup připojení: - Před připojením je nutné nainstalovat potřebné ovladače pro Arduino (viz http://arduino.cc/en/guide/windows#toc4). 1.Propojte Sensuino shield pomocí USB kabelu s příslušným portem na vašem PC. Případně odpojte jakýkoliv modul nebo senzor připojený na pinu D1. 2. Stiskněte a držte zelené tlačítko dokud se v pravém dolním rohu neobjeví symbol S, což značí je seriová komunikace je spuštěna8. Nyní je možné připojit se k shieldu pomocí programu SensApl.
8
Při zahájení seriové komunikace může dojít k resetování shieldu pokud je rozpojený RESET jumper (viz RESET jumper)
9
SensApl Informace o programu: -Program zobrazuje aktuální naměřené hodnoty a vykresluje jejich graf. Zároveň je možné získaná data ukládat do souboru na pevném disku počítače. Program také umožňuje měnit veškeré nastavení modulu. Instalace a spuštění: -Před spuštěním programu je nutné mít naistolováno JRE (verze 1.6) -Pokud máte stažený balíček SensApl. Samotná aplikace se spouští souborem SensApl.jar Základní orientace v programu SensApl: Hlavní obrazovka progamu je rozdělena do čtyř hlavních částí. První částí je lišta seriové komunikace situovaná v horní části obrazovky a uživatel umožňuje zahájení a ukončení seriové komunikace se Sensuino shieldem. Druhou částí je lišta po levé straně. Lišta obsahuje hlavní orientační prvek programu s vyobrazením dlaždič, které symbolizují jednotlivé konektory na shieldu. Na každé dlaždici se zobrazují hlavní informace o pinu. Kliknutím na konkrétní dlaždici se v pravé polovině obrazovky otevře podmenu náležicí k pinu, na který uživatel kliknul. Zde je možné vidět graf zaznamenávané veličiny a také změnit typ modulu, který je k pinu připojený. Zbytek plochy levé části obrazovky vyplňuje tlačítko pro zápis dat do souboru, okénko s časem a s nastavením zpoždění. Propojení se shieldem Po spuštění programu se v horním části obejví černě podbarvená lišta se základní volbou pro seriovou komunikaci. Stavový panel zobrazující aktuální status připojení, tlačítko pro připojení, tlačítko pro odpojení a rozbalovací seznam s výběrem portu. -Nejprve je nutné nastavit samotný shield pro seriovou komunikaci (viz připojení k PC) -Po spuštění programu je v prvním kroku je nutné nastavit požadovaný port, na kterém je arduino připojeno (na windows obvykle COM4). -Po výběru portu klikněte na tlačítko CONNECT. Pokud je připojení úspěšné, po 10
krátké chvíli by se měl na stavovém řádku rozsvítit zelený nápis CONNECTED. V tu chvíli je program propojený s shieldem. Změna typu připojeného modulu: -Propojte program se shieldem (viz Propojení se shieldem) -Klikněte na dlaždici symbolizující pin, na kterém chcete změnu provést. -V podmenu v pravé části obrazovky vyberte z rolovacího menu požadovaný typ. Po výběru klikněte na tlačítko “set“. Nyní by se mělo nastavení provést. Jestli bylo nastavení úspěšné poznáte podle toho, že se změní zobrazovaný typ jak na dlaždici, tak přímo na displeji Sensuino shieldu. Kalibrace připojeného modulu9: -Propojte program se shieldem (viz Propojení se shieldem) -Klikněte na dlaždici symbolizující pin, jehož hodnoty kalibračních konstant chcete upravit. -V podmenu10 v pravé části obrazovky klikněte na tlačítko “START“. Nyní se spustila kalibrace. V políčkách s textem „aktualni hodnota“ by se měla objevit aktuální hodnota signálu na výstupu z modulu. - Ponořte sondu kalibrovaného senzoru do kalibračního roztoku s nižší hodnotou a čekejte na ustálení hodnoty (min 10 min.). Do políčka s textem „Hodnota standartu“ ve sloupci LOW napište hodnotu standartu, podle kterého kalibrujete. Až bude hodnota ustálená, klikněta na tlačítko GET LOW (tlačítko zůstane zamáčknuté), čímž se hodnota signálu pro nižší standart uloží a v políčku s aktuální hodnota se číslo přestane měnit11. -Obdobným postupem uložte hodnotu signálu i pro standart s vyšší hodnotou ve sloupci HIGH. -Pokud jsou uložené hodnoty pro signál s nižším i vyšším standartem (tlačítko GET LOW a GET HIGH zůstávájí stisknutá), je možné spočítat nové hodnoty kalibračních konstant kliknutím na tlačítko Dopocitej. Po spocitani byh se v 9 Kalibraci lze provádět pouze pro moduly EC a pH 10 Aktuální hodnota konstant se zobrazuje v levé dolní části kalibrační lišty pod tlačítkem start, v rovnici hodnota=signal/a + b. 11 Pokud se kdykoliv během kalibrace rozhodnete uložit do hodnoty signálu jinou hodnotu, stačí uvolnit tlačítko, čímž se do políčka začnou opět načítat aktuální hodnoty signálu. Opětovným zamáčknutím dojde uložení.
11
polickach s textem „a=“ a „b=“ měli zobrazit nové hodnoty kalibračních konstant. -Nyní je možné ukončit načítání signálu opětovným kliknutím na zakliknuté tlačítko START. Poté je možné poslat nové kalibrační konstanty do Sensuina. Nové kalibrační konstanty nahraje do Sensuino shieldu kliknutím na tlačítko SEND 12.
12 Na Sensuino shield je možné nahrát libovolné konstanty, stačí vepsat do políček s textem „a=“ a „b=“ platné číslice (s desetinou tečkou) a kliknout na tlačítko SEND. Nové konstanty se nahrají do paměti Arduina.
12
Reset jumper -Reset jumper s nachazí na spodní straně Sensuino shieldu. Pokud je jumper propojený propojovacím kolíkem, nedochází ke standartnímu restartování Arduina při zahájení seriové komunikace. Tato volba je vhodná při běžném používání Sensuino shieldu, ale znemožňuje například nahrání nového programu na arduino. Pokud chcete reset umožnit, odpojte propojovací kolík.
13
