• Petus
• December 29 2020
• Čidla, indikátory / Sensors
• 1464x Přečteno

Roman Hošek (twitter) napsal článek o vývojové desce Metriful, která nejen že obsahuje několik užitečných čidel, ale zároveň obstarává komunikaci s hlavní (vaší) deskou. Není tak třeba se starat o HW ale ani o SW část, která by komunikovala s jednotlivými čidly.

Dnes se podíváme na metriful MS430 sensor board, který je zatím jediným produktem firmy Metriful. Deska je určena pro monitoring prostředí vnitřních prostor, což je v dnešní době velmi žádaná funkcionalita. Úspěšná kampaň na Kickstarteru (kde se místo potřebných 300£ vybralo 27447£) a aktuální vyprodání zásob na jejich e-shopu tento trend jen potvrzuje.

MS430 se typem a množstvím senzorů vzdáleně podobá desce SparkFun ESP32 Thing Environment Sensor Shield obsahující známé BME280 pro měření teploty, vlhkosti a tlaku, senzorem prachových částic CCS811 a senzorem osvětlení APDS-9301.



Metriful však nejen že seskupuje senzory na jedné desce, ale slučuje i komunikaci, takže pro nejzákladnější ovládání stačí 6 vodičů včetně napájení. Srdcem desky je MCU STM32G071KB Arm Cortex-M0+ ke kterému jsou připojeny všechny senzory. Procesor vyčítá data z jednotlivých senzorů analyzuje data a komunikuje s hostitelským systémem přes I2C sběrnici. Firmware v MCU je předprogramovaný a nelze jej měnit.



Specifikace:
Rozměry 37.5 x 23.4 x 3.1 mm
Napájení 3.3-5 V
Senzory:
Bosch Sensortec BME680 - Tlak, teplota, vlhkost a kvalita vzduchu - VOC (těkavé organické látky) a přibližná (vypočítaná) hodnota CO2
- Tlak: 300…1100 hPa
- Vlhkost 0…100 %
- Teplota: -40…85 °C
- Index kvality vzduchu 0…500
Knowles SPH0645LM4H-B - Zvuk
- Zvuk 26…120 dB
Vishay VEML6030 - Osvětlení
- Osvětlení: 0…3774 lx

Modul tak poskytuje téměř vše pro základní monitorování prostředí, pokud by někomu nestačil index kvality vzduchu z VOC senzoru, tak modul, respektive firmware v MCU STM32G podporuje připojení externího detektoru částic PM2,5 a PM10 přímo na desku. Podporované senzory jsou však pouze Shinyei PPD42 a Nova SDS011.
Hodnoty CO2 jsou pouze odhadovány na základě dat z VOC senzoru a sami autoři toto měření označují za experimentální, bohužel díky nemožnosti updatovat firmware na desce jste odkázáni na algoritmy nahrané při výrobě.

Zajímavé by bylo měřit i reálné hodnoty CO2, ale to by bohužel kompletně změnilo cenovou kategorii této desky, která se momentálně pohybuje kolem 800 Kč.

Kromě již zmíněné I2C sběrnice na desce najdeme piny pro zapojení přerušení (latch/comparator) ze senzoru světla a zvuku a připojení enterniho senzoru částic.



Metriful deska dokáže pracovat ve dvou pracovních módech, standby a circle:
Standby - čtení ze senzorů může být inicializováno kdykoliv (avšak ne častěji než 4x za sekundu) na vyžádání z hosta, v tomto modu není možné získat data pro kvalitu vzduchu

Circle - čtení ze senzorů probíhá pouze v nastaveném intervalu a to buď každé 3, 100 nebo 300 sekund, kdy měření probíhá automaticky a hostitelský systém je upozorněný jakmile jsou nová data k dispozici (změna stavu na READY pinu)

Nastavení pracovního módu, zapínání přerušení, jejich hodnot a typů se děje zápisem do registrů.

Po softwarové stránce se modul též nemusí za nic stydět, vývojáři Metrifulu si pro uživatele na svém GitHubu připravili pěkný set zapojení pro nejrozšířenější desky jako jsou Arduino, Raspberry Pi, ESP8266, ESP32.



Z pohledu integrace jsou dostupné ukázky pro:
* IoT cloud setup
* Graph web server
* IFTTT example
* Home Assistant
* Graph viewer software

Integrace s HA (Home Assistentem) je snadná a zvládne ji i začátečník, v připraveném sketchi stačí pouze doplnit údaje pro připojení k wifi, IP adresu instance HA a přístupový token.
Jakmile senzor odešle první data, HA jej přidá do seznamu zdrojů a hned se například dozvíte jak hlučné mohou být hrající si děti vedle vás.



Další příklady použití