Internet Rzeczy w przykładach. Układ startowy CC3200 LaunchPad

Internet Rzeczy w przykładach. Układ startowy CC3200 LaunchPad
Pobierz PDF Download icon
Internet Rzeczy, z ang. Internet of Things (IoT) to technologia, za pomocą której urządzenia elektroniczne komunikują się ze sobą tworząc globalną sieć transmisji danych. W artykule omówimy zestaw startowy CC3200 LaunchPad zaprojektowany do pracy w technologii Internet Rzeczy (IoT). W kolejnych artykułach zaprezentujemy praktyczne przykłady użycia układu CC3200 LaunchPad.

Według danych prezentowanych przez CISCO aktualnie do Internetu przyłącza się około 80 nowych rzeczy na sekundę. W 2020 roku ta liczba ma wzrosnąć do 250. Prognozuje się, że w 2020 roku liczba rzeczy przyłączonych do Internetu osiągnie 50 miliardów. Będzie to oznaczało, że 2,7% rzeczy na Ziemi będzie miało połączenie z Internetem!

Fotografia 1. Zestaw startowy CC3200 LaunchPad

Rysunek 2. Schemat blokowy mikrokontrolera CC3200

Internet Rzeczy może znaleźć zastosowanie w dosłownie każdej dziedzinie życia (sprzęt przemysłowy, urządzenia codziennego użytku, inteligentne budynki, inteligentny transport, zdrowie). Wyobraźmy sobie sytuację, że zepsuta maszyna przemysłowa zamówi uszkodzone części oraz umówi wizytę serwisanta.

Apteczka na leki powiadomi nas, gdy należy pójść do lekarza, zrealizuje receptę, dopilnuje, aby leki były przyjmowane zgodnie z zaleceniami doktora. Gdy utkniemy w korku i nie wrócimy o czasie do domu, telewizor nagra nasz ulubiony program.

Lodówka powiadomi nas o kończącym się terminie przydatności produktów, znając nasze nawyki żywieniowe zaproponuje przepisy kulinarne, uzupełni zawartość zamawiając produkty spożywcze w sklepie internetowym. Przykłady wykorzystania technologii IoT można by mnożyć w nieskończoność.

Widząc dynamiczny rozwój technologii IoT firma Texas Instruments zaprojektowała mikrokontroler CC3200 z zintegrowanym układem radiowym WiFi 802.11 b/g/n. Żeby promować własne rozwiązania zbudowano zestaw startowy CC3200 LaunchPad.

LaunchPad to nazwa grupy płytek startowych produkowanych przez Texas Instruments. Wszystkie płytki produkowane są według ściśle określonego standardu. Każdy LaunchPad zawiera mikrokontroler, podstawowe elementy peryferyjne, oraz posiada zintegrowany moduł programatora/emulatora. Dodatkowo produkowane są różnego rodzaju płyty rozszerzeń BoosterPack kompatybilne z układami LaunchPad (kategorie: audio, wyświetlacze, sterowanie silnikami, itp. ).

Dotychczas wyprodukowano moduły LaunchPad dla mikrokontrolerów serii: CC3200, MSP430, C2000, Tiva C Series, Hercules TMS 570 oraz Hercules RM4.

Szczegółowe informacje na temat modułów LaunchPad znajdziemy na stronie internetowej związanej z tym projektem. Na stronie zamieszczono również wyszukiwarkę płyt BoosterPack. W przypadku, gdy żadna z oferowanych płyt BoosterPack nie spełnia naszych oczekiwań, to możemy zaprojektować własną płytę rozszerzeń. Komplet materiałów pomocnych przy projektowaniu płyt rozszerzeń BoosterPack dla modułów LauchPad znajdziemy na stronie poświęconej projektowi. Adres strony projektu LaunchPad to: http://goo.gl/76LPdv

CC3200 LauchPad

Tabela 1. Parametry mikrokontrolera CC3200

Zestaw startowy LauchPad z mikrokontrolerem CC3200 składa się z: płytki startowej LaunchPad, przewodu USB-A mikro-B oraz broszury informacyjnej. Zawartość zestawu pokazano na fotografii 1. Najważniejszym elementem zestawu startowego jest płytka LaunchPad.

Na płytce zainstalowano mikrokontroler CC3200. Układ mikrokontrolera tworzą procesor użytkownika z rdzeniem ARM Cortex-M4 (wraz z blokami peryferyjnymi) oraz z procesor obsługujący transmisję Wi-Fi. Schemat blokowy CC3200 pokazano na rysunku 2. Szczegółowe parametry mikrokontrolera prezentuje tabela 1 oraz rysunek 3.

Poza mikrokontrolerem na płytce startowej LaunchPad umieszczono 3 przyciski (dwa użytkownika oraz jeden restart), 6 diod LED ( 3 użytkownika: żółta, zielona, czerwona, oraz 3 systemowe: żółta, zielona, czerwona), czujnik temperatury TMP008, akcelerometr BMA222, gniazdo USB (zasilanie, programowanie/emulacja, komunikacja UART via USB), dwa złącza rozszerzeniowe 20 pinowe w standardzie BosterPack, antenę WiFi 2.4 GHz. Płytka startowa posiada zamontowaną kość pamięci S-FLASH o pojemności jednego megabajta. Wygląd płytki startowej LaunchPad pokazano na rysunku 4.

Mikrokontroler CC3200 wyposażono w tryby oszczędzania energii. Najniższy pobór prądu 4 mA osiągniemy w trybie hibernacji. W trybie głębokiego uśpienia LPDS (Low Power Deep Sleep ) pobór prądu wynosi 120 µA. W trakcie transmisji danych pobór prądu wynosi 59 mA podczas odbierania danych (CC3200 w trybie aktywnym, 54 OFDM) oraz 229 mA podczas nadawania danych (CC3200 w trybie aktywnym, 54 OFDM). Zaimplementowano również tryb czuwania dla transmisji Wi-Fi, w którym pobór prądu wynosi 695 µA (CC3200 w trybie LPDS). Aby zmierzyć pobór prądu mikrokontrolera CC3200 amperomierz podłączamy w miejsce zworki J12 (zworka pomiar poboru mocy).

Rysunek 3. Parametry mikrokontrolera CC3200

Rysunek 4. Płytka startowa CC3200 LaunchPad

Podsumowanie

W kolejnym numerze EP zaprezentujemy oprogramowanie do obsługi mikrokontrolera CC3200. Skonfigurujemy środowisko programistyczne, oraz pakiet programów narzędziowych.

Łukasz Krysiewicz, EP

Artykuł ukazał się w
Styczeń 2015
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów