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BBC micro:bit – usare un sensore DHT 22

Durante il mio ultimo corso sulla realizzazione di mini serre indoor, ho fornito ai corsisti le competenze di base per usare una serie di sensori controllati dal micro:bit. Alcuni colleghi possedevano kit generici di componentistica elettronica tra cui sensori non disposti PCB board, pertanto per alcuni non erano presenti quei componenti che permettevano l’interfacciamento al microcontrollore. È il caso ad esempio del DHT22 sensore di temperatura è umidità relativa che ha una modalità di utilizzo molto simile al più noto ed economico DHT11.

Le caratteristiche tecniche dei due sensori sono indicate di seguito:

DHT11 DHT22
Intervallo di temperatura 0 to 50 ºC +/-2 ºC -40 to 80 ºC +/-0.5ºC
Intervallo di umidità 20 to 90% +/-5% 0 to 100% +/-2%
Risoluzione Umidità: 1%
Temperatura: 1ºC
Umidità: 0.1%
Temperatura: 0.1ºC
Tensione di funzionamento 3 – 5.5 V DC 3 – 6 V DC
Corrente di funzionamento 0.5 – 2.5 mA 1 – 1.5 mA
Periodo di campionamento 1 secondo 2 secondo

Il sensore DHT22 può essere acquistato nelle due modalità: su PCB board oppure in modalità solo componente come indicato nell’immagine che segue:

Il DHT22 per poter funzionare necessità di un resistore di pull-up che nella versione PCB è già presente. Nel caso si dispone del solo sensore è necessario aggiungere un resistore tra i 5k ohm e i 10k ohm connesso come nell’immagine che segue:

La modalità di utilizzo del sensore con il micro:bit è estremamente semplice e richiede solamente l’installazione di un’estensione che potrete cercare facendo clic su “Extensions” ed inserendo nel campo di ricerca dht22. L’estensione sarà DHT11_DHT22 in grado di gestire sia il DHT11 che il DHT22.

Seguire il link per consultare la pagina di riferimento dell’estensione utilizzata.

Come potrete leggere l’istruzione di configurazione riportata nell’immagine che segue è costituita da una serie di campi:

  • Query: permette la selezione del tipo di sensore, DHT11 o DHT22
  • Data pin: è il pin del micro:bit a cui dovremo connettere il pin data del DHT22
  • Pin pull-up: indica se presente il resistore di pull-up nel nostro caso dovrà essere impostato a true. Nel caso fosse impostato a false verrà utilizzato il resistore di pull-up interno del micro:bit che è di circa 13 K ohm.
  • Serial output: stabilisce se si vuole un output sulla serial monitor, false non mostra i dati, true li mostra
  • Wait 2 sec after query: se impostato su true consente di fissare l’intervallo tra due interrogazioni al sensore a 2 secondi, lasciare questa impostazione. È importante non ridurre questo intervallo altrimenti il sensore non riuscirà a fornirci la misura.

Durante la comunicazione tra sensore e micro:bit viene effettuato un controllo di eventuali errori di comunicazione, se ciò accade leggerete in output il codice di errore -999 se l’errore persiste per più secondo molto probabilmente il problema è di carattere elettivo, nella maggior parte dei casi una connessione mancante o errata connessione elettrica tra i dispositivi.

Aggiungo alcuni programmi che mostrano il funzionamento del DHT22.

Stampa su display della temperatura rilevata:

Link al programma.

Stampa su display della temperatura e dell’umidità rilevata:

Link al programma.

Stampa su Serial Monitor della temperatura rilevata:

Link al programma.

Stampa sulla serial monitor temperatura ed umidità rilevata:

Link al programma.

Buon Making a tutti 🙂

Installare su Ubuntu il software dell’eZ430 Chronos

Procediamo nell’installazione di tutte le componenti necessarie per poter utilizzare il software di gestione dell’eZ430-Chronos su Ubuntu.

Il software eZ430-Chronos per Linux necessita delle TCL/Tk e se la vostra distribuzione Linux non la include installatela utilizzando i comandi apt-get:

sudo apt-get install tcl8.5
sudo apt-get install tk8.5

[wpspoiler name=”Fasi di installazione tcl8.5 e tk8.5″]

[/wpspoiler]

Per generare gli eventi della tastiera e i click del mouse tramite i pulsanti dell’orologio è richiesta l’installazione di xdotool. Installate con il comando apt-get:

sudo apt-get install xdotool

[wpspoiler name=”Fasi di installazione di xdotool”]

[/wpspoiler]

Ora sul vostro computer avete creato l’infrastruttura necessaria per per poter procedere con l’installazione eZ430-Chronos Setup.

Inseriamo il CD-ROM e andate nella cartella:

software -> linux -> ez430-chronos installer

doppio click su chronos-setup:

[wpspoiler name=”Dove si trova chronos-setup?”]

[/wpspoiler]

[wpspoiler name=”Fasi di installazione di eZ430-Chronos”]

[/wpspoiler]

Conclusa l’installazione troverete nella vostra home directory la cartella: Texas Instruments dove sono allocati i file necessari per la gestione del vostro microcontrollore

[wpspoiler name=”Dove si trova il software installato?”]

[/wpspoiler]

Continuiamo con l’installazione…

inserite su una presa USB del PC l’access point RF dell’orologio:

Verificate nella directory /dev la presenza di /dev/ttyACMx, dove x specifica il numero della porta.

Se l’access point RF non viene montato in /dev/ttyACMx, impostate la variabile COM nel file eZ430-Chronos_CC_1_1.tcl e eZ430-Chronos_Datalogger_1_1.tcl in /dev/ttyACM0

Rendere eseguibili i due script: eZ430-Chronos_CC_1_1.tcl e eZ430-Chronos_Datalogger_1_1.tcl mediante il comando da terminale:

chmod u+x ./eZ430-Chronos_CC_1_1.tcl
chmod u+x ./eZ430-Chronos_Datalogger_1_1.tcl

a questo punto potete avviare i due script da terminale:

./eZ430-Chronos_CC_1_1.tcl

e

./eZ430-Chronos_Datalogger_1_1.tcl

oppure facendo doppio click sul file e poi premendo su esegui.

Nel Control Center attivate la comunicazione tra computer e orologio facendo click su “Start Access Point” e sull’orologio selezionate con il pulsante # la funzionalità ACC o PPT e avviate la trasmissione premendo sul pulsante “freccia in basso”.

Il filmato che segue mostra il funzionamento dell’accellerometro a 3 assi, i grafici X, Y, Z in funzione del tempo mostrano i movimenti dell’orologio lungo i tre assi:

Con l’eZ430-Chronos potete pilotare il puntatore del mouse, ad esempio per il controllo di una presentazione PowerPoint su computer, dal Control Center attivate l’access point, selezionate la funzionalità ACC o PPT sull’orologio (pulsante #) e attivate la comunicazione con il pulsante “freccia in basso”, poi fate click sul pulsante “Mouse On (M)” (oppure premete il tasto M della tastiera) a questo punto potete pilotare il puntatore.

Di seguito il filmato che mostra il controllo del mouse:

eZ430-Chronos ambiente di sviluppo per orologi della Texas Instruments

La settimana scorsa ho acquistato un kit di sviluppo ez430 chronos basato sul microcontrollore 16 bit della Texas Instruments CC430F6137, dispositivo a bassissimo consumo destinato alla realizzazione di dispositivi portatili.

Il kit di sviluppo è un orologio sportivo water resistant fino a 30 metri con software e hardware open e quindi potete variarne ogni cosa, sul CD-ROM in dotazione trovate anche i PCB!
ez430 chronos è fornito con una chiavetta usb che permette di collegare direttamente al computer il microcontrollore ed una chiavetta RF.
Il display LCD a 96 segmenti è retroilluminato, è dotato di un accelerometro a 3 assi, termometro, altimetro e barometro, sensore voltaggio batteria, rilevatore di battito cardiaco che può ricevere da diversi sensori in commercio, pedometro, velocità bici e possibilità di controllare il PC mediante l’orologio come se fosse un mouse.

Potete programmare e aggiornare il software direttamente anche via radio.

Il costo del kit di sviluppo è di $49.00 (a cui andranno successivamente aggiunti 15 Euro di Dogana) dal sito della Texas Instruments ed è composto da:

  • Orologio wireless eZ430-Chronos con software già installato
  • chiavetta USB per programmazione e debugging
  • CC1111 USB RF access point
  • Cacciavite Phillips
  • viti di ricambio
  • CD contenente la documentazione e il software di sviluppo

Esistono 3 versioni che differiscono per la frequenza di funzionamento:

  • eZ430-Chronos-433 – 433 MHz
  • eZ430-Chronos-868 – 868 MHz
  • eZ430-Chronos-915 – 915 MHz

Io ho acquistato la versione a 915 MHz è mi è stata consegnata in 48 ore! Inoltre l’assistenza clienti di TI è ottima.

L’orologio viene fornito già programmato e lo potete usare subito come orologio sportivo, sul CD-ROM disponete del software necessario per usarlo anche come datalogger.

Si programma in C e sul CD-ROM avete alcuni esempi, in questi giorni di vacanza sto facendo alcuni esperimenti e se riuscirò realizzerò alcuni tutorial.
Gli ambienti di sviluppo funzionano su Windows e Linux, io per ora sto programmando su Ubuntu.

In ogni caso se volete approfondire l’argomento questi i due link di partenza:

Di seguito un video interessante in cui l’orologio viene usato come chiave elettronica per l’apertura di una porta di un’abitazione.

Spero di poterne trarre spunti didattici interessanti da sperimentare con i miei allievi.