描述

描述

隨著我們對周圍環境的了解越來越多，我們需要更多關于它的信息。這種通過 Arduino 兼容引腳直接插入 Netduino 的屏蔽能夠感應一大堆環境變量，包括測量 CO2 和 VOC 的數字氣體傳感器、測量氣壓和高度的高度計、單線溫度傳感器 DS18B20（非 I2C ），溫度濕度傳感器和最后但并非最不重要的電壓電流傳感器，它能夠感應輸入功率或使用電流表上的夾子，您可以感應您的房屋用電量。所有這些都在一個帶有微型 LCD 的小板上實時發生的事情或在您離開時在線觀看您的房子。

該項目由多個部分組成：

1. 傳感器和電路板設計

2. 焊接你的電路板

3 編程您的 Netduino WiFi 3

4. 盒子設計和建造

1. 傳感器和電路板設計

我設計了這個板子，所以它與 NETDUINO WIFI 兼容

如果可以進行編輯，我將包含 Fritzing 文件以供編輯和您的享受。

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董事會的傳感器

CCS811

CCS811 是一種超低功耗數字氣體傳感器解決方案，它集成了金屬氧化物 (MOX) 氣體傳感器，可通過微控制器單元 (MCU) 檢測各種揮發性有機化合物 (VOC)，用于室內空氣質量監測，其中包括模數轉換器 (ADC) 和 I2C 接口。CCS811 基于 ams 獨特的微熱板技術，可為氣體傳感器提供高度可靠的解決方案、非常快的循環時間和顯著降低平均功耗。集成的 MCU 管理傳感器驅動器模式和測量。I2C 數字接口顯著簡化了硬件和軟件設計，加快了產品上市時間。CCS811 支持智能算法來處理原始傳感器測量值以輸出 TVOC 值或等效 CO2 (eCO2) 水平，其中 VOC 的主要原因來自人類。CCS811 支持多種測量模式，這些模式針對主動傳感器測量期間的低功耗和空閑模式進行了優化，可延長便攜式應用中的電池壽命。CCS811 采用 10 引腳 2.7mm x 4.0mm x 1.1mm、0.6mm 間距 LGA 封裝。

DS18B20

DS18B20 數字溫度計提供 9 位至 12 位攝氏溫度測量，并具有報警功能，具有非易失性用戶可編程上下觸發點。DS18B20 通過 1-Wire 總線進行通信，根據定義，該總線只需要一根數據線（和地線）即可與中央微處理器通信。此外，DS18B20 可以直接從數據線獲取電源（“寄生電源”），無需外部電源。每個 DS18B20 都有一個唯一的 64 位串行代碼，允許多個 DS18B20 在同一條 1-Wire 總線上工作。因此，使用一個微處理器來控制分布在大面積上的許多 DS18B20 是很簡單的。可從此功能中受益的應用包括 HVAC 環境控制、建筑物、設備或機械內的溫度監控系統，

Si7021 I2C

Si7021 I2C 濕度和溫度傳感器是一款集成了濕度和溫度傳感器元件、模數轉換器、信號處理、校準數據和 I2C 接口的單片 CMOS IC。使用工業標準、低 K 聚合物電介質來檢測濕度的專利用途使構建具有低漂移和遲滯以及出色長期穩定性的低功耗、單片 CMOS 傳感器 IC 成為可能。濕度和溫度傳感器經過工廠校準，校準數據存儲在片上非易失性存儲器中。這可確保傳感器完全可互換，無需重新校準或更改軟件。Si7021 采用 3x3 mm DFN 封裝，可回流焊接。它可以用作 3x3 mm DFN-6 封裝中現有 RH/溫度傳感器的硬件和軟件兼容的直接升級，具有在更寬范圍內的精確感測和更低的功耗。可選的工廠安裝蓋提供了一種薄型、方便的方法，可在組裝期間（例如，回流焊接）和產品的整個生命周期保護傳感器，不包括液體（疏水/疏油）和微粒。Si7021 提供精確、低功耗、工廠校準的數字解決方案，非常適合測量濕度、露點和溫度，應用范圍從 HVAC/R 和資產跟蹤到工業和消費平臺。在組裝期間（例如，回流焊接）和產品的整個生命周期保護傳感器的方便方法，不包括液體（疏水/疏油）和微粒。Si7021 提供精確、低功耗、工廠校準的數字解決方案，非常適合測量濕度、露點和溫度，應用范圍從 HVAC/R 和資產跟蹤到工業和消費平臺。在組裝期間（例如，回流焊接）和產品的整個生命周期保護傳感器的方便方法，不包括液體（疏水/疏油）和微粒。Si7021 提供精確、低功耗、工廠校準的數字解決方案，非常適合測量濕度、露點和溫度，應用范圍從 HVAC/R 和資產跟蹤到工業和消費平臺。

LTC?2945

LTC?2945 是一款軌到軌系統監視器，用于測量電流、電壓和功率。它的工作電壓范圍為 2.7V 至 80V，并包括一個用于 80V 以上電源的分流穩壓器，以便靈活選擇輸入電源。0V 至 80V 的電流測量范圍與輸入電源無關。一個精度為 0.75% 的板載 12 位 ADC 測量負載電流、輸入電壓和輔助外部電壓。通過將測得的 12 位負載電流和輸入電壓數據進行數字相乘，生成 24 位功率值。存儲最小值和最大值，并且帶有可編程閾值的超量程警報最大限度地減少了對軟件輪詢的需求。數據通過標準 I2C 接口報告。關斷模式將功耗降低到 20μA。LTC2945 I2C 接口包括用于標準或光隔離 I2C 連接的獨立數據輸入和輸出引腳。LTC2945-1 具有一個反相數據輸出，用于與反相光隔離器配置一起使用。

MPL3115A2

MPL3115A2 是一款緊湊型壓阻式絕對壓力傳感器，具有 I2C 數字接口。MPL3115A2 具有 20 kPa 至 110 kPa 的寬工作范圍，該范圍涵蓋了地球上的所有表面高度。MEMS 使用片上溫度傳感器進行溫度補償。壓力和溫度數據被饋送到高分辨率 ADC 中，以提供完全補償和數字化的輸出，輸出以帕斯卡為單位的壓力和以°C 為單位的溫度。然后可以使用第 9.1.3 節“壓力/高度”中提供的以米為單位的公式將補償的壓力輸出轉換為高度。MPL3115A2 中的內部處理消除了系統 MCU 的補償和單位轉換負載，簡化了系統設計。MPL3115A2 的高級 ASIC 具有多種用戶可編程模式，例如省電、中斷和自主數據采集模式，包括編程的采集周期時序和僅輪詢模式。對于穩定的 10 cm 輸出分辨率，典型的有源電源電流為每測量秒 40 μA。

物料清單和購買地點

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********注意 ****** 請注意您購買的電壓調節器..見下文

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2. 焊接你的電路板

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注意：我只將焊膏涂在電阻器和電容器的一側，因為它們更容易焊接。

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插入 Netduino

3. 為您的 Netduino WiFi 3 編程

提交時請注意，我的 1/2 的 I2C 傳感器和 Adafruit LCD 顯示器缺少一些草圖文檔。但我會努力堅持下去，盡可能多地編程，并提供必要的指導……我是 C# 新手，所以這會很有趣……

第一步是按照入門步驟下載并安裝 Microsoft Visual Studio 2015 而不是 2017 并下載必要的程序..

打開 Visual Studio 并創建一個新項目..

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這是我在該程序的所有 200 次嘗試中缺少的部分，您需要在此處添加您將在草圖中使用的 NuGet 包。

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接下來是Programing雙擊program.cs

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它會打開這個屏幕

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我將 Blinky 粘貼到草圖中并上傳以測試連接，這將是程序的開始

using System.Threading;
using Microsoft.SPOT.Hardware;
using SecretLabs.NETMF.Hardware.Netduino;
namespace Blinky{ 
public class Program   { 
public static void Main() { 
// Create an output port (a port that can be written to)  
// and wire it to the onboard LED           
OutputPort led = new OutputPort(Pins.ONBOARD_LED, false); 
// run forever 
while (true)          
 {             
led.Write(true); // turn on the LED               
Thread.Sleep(250); // sleep for 250ms               
led.Write(false); // turn off the LED              
 Thread.Sleep(250); // sleep for 250ms         
  }       
}  
 }
}

點擊運行后，調試窗口中的輸出應該是這樣的......如果它沒有修復錯誤并重試:)

重新啟動您的 Netduino

http://netduino.foundation/Library/Sensors/Barometric/MPL3115A2/

要集成的高度計代碼

using System.Threading;
using Microsoft.SPOT;
using Netduino.Foundation.Sensors.Barometric;

namespace MPL3115A2Test 
{  
public class Program 
{ 
public static void Main() 
{ 
Debug.Print("MPL3115A2 Polling Example");
 var mpl3115a2 = new MPL3115A2(updateInterval: 0);
 while (true) { mpl3115a2.Update(); 
Debug.Print("Temperature: " + mpl3115a2.Temperature.ToString("f2") + ", Pressure: " + mpl3115a2.Pressure.ToString("f2")); Thread.Sleep(1000);
 } 
} 
}
}

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4. 盒子設計和建造

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我將電線而不是接頭焊接到屏蔽層上。

硅用于將其固定在蓋子上。

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