Sense HAT (B)

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Sense HAT (B)
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功能简介
特性 树莓派传感器扩展
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
' 无特性,不解释
接口 I2C AD

说明

产品概述

我是专为树莓派设计的传感器扩展板,板载了陀螺仪、加速度计、磁力计、气压计和温湿度传感器等,I2C接口通信,支持外接更多传感器。 如果你想把树莓派DIY成可以检测运动姿态、方位的机器人,或者想让树莓派采集周围环境的温湿度、大气压强等传感器数据,那就带上我吧。 

产品特点

  • 板载Raspberry Pi 40pin GPIO接口,适用于Raspberry Pi系列主板
  • 板载ICM20948(3轴加速度、3轴陀螺仪和3轴磁力计),可检测运动姿态、方位和磁场
  • 板载SHTC3数字温湿度传感器,可感知环境的温度和湿度
  • 板载LPS22HB大气压强传感器,可感知环境的大气压强
  • 板载TCS34725颜色识别传感器,可识别周围物体的颜色
  • 板载ADS1015芯片,4通道12位精度ADC,可扩展AD功能以便接入更多传感器
  • 引出I2C控制接口,方便接入STM32等主控板
  • 提供完善的配套资料手册(Raspberry/STM32等示例程序)

产品参数

产品参数
工作电压: 3.3V
通信接口: I2C
逻辑电压: 3.3V
产品尺寸: 65 x 30.5(mm)
加速度计特性: 分辨率:16位
量程(可选):±2、±4、±8、±16g
陀螺仪计特性: 分辨率:16位
量程(可选):±250、±500、 ±1000、±2000°/sec
磁力计特性: 分辨率:16位
量程:±4900µT
气压计特性: 分辨率:24位压力数据,16位温度数据;
测量精度(常温下): ±0.025hPa
测量范围:260 ~ 1260 hPa
测量速率:1 Hz - 75 Hz
温湿度传感器特性: 测量精度(湿度):±2% rH
测量范围(湿度):0% ~ 100% rH
测量精度(温度):±0.2°C
测量范围(湿度):-30 ~ 100°C
颜色识别传感器 分辨率:4通道RGBC,每个通道16位
AD转换芯片 分辨率:12位

产品大PK

PK项 Sense HAT (B) 树莓派Sense HAT 备注
陀螺仪 测量范围:±250/500/1000/2000 dps
分辨率:16位
测量范围:±245/500/2000 dps
分辨率:16位
B型角速度可选量程更多
加速度计 测量范围:±2/4/8/16 g
分辨率:16位
测试范围:±2/4/8/16 g
分辨率:16位
 
磁力计 测量范围:±49 gauss
分辨率:16位
测量范围:±4/8/12/16 gauss
分辨率:16位
B型磁力测量范围更广
气压计 测量范围:260 ~ 1260 hPa
测量精度(常温下): ±0.025hPa
测量速率:1 Hz - 75 Hz
测量范围:260 ~ 1260 hPa
测量精度(常温下):±0.1 hPa 
测量速率:1 Hz - 25 Hz
B型大气压测量的精度更高,速率更快
温湿度传感器 测量精度(湿度):±2% rH
测量范围(湿度):0% ~ 100% rH
测量精度(温度):±0.2°C
测量范围(温度):-30 ~ 100°C
测量精度:±4.5% rH
测量范围:20% ~ 80% rH
测量精度(温度):±0.5°C
测量范围(温度):15 ~ 40°C
B型温湿度测量的精度更高,范围更广
其他 颜色识别传感器
高精度12位AD转换芯片
8×8 RGB LED矩阵
五向摇杆
B型板载颜色传感器,支持AD接入更多传感器

树莓派使用指南

硬件连接

与树莓派连接用到的引脚如右图所示:
与树莓派引脚连接图

实物硬件连接图:
接入树莓派Zero(可不加增高排座)
Sense-HAT-B-9.jpg

接入树莓派4(须加上增高排座)
Sense-HAT-B-7.jpg

开启I2C接口

  • 打开树莓派终端,输入以下指令进入配置界面
sudo raspi-config 
选择 Interfacing Options -> I2C ->yes 启动 i2C 内核驱动

RPI open i2c.png
然后重启树莓派:

sudo reboot

安装库函数

BCM2835

#打开树莓派终端,并运行以下指令
wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.71.tar.gz
tar zxvf bcm2835-1.71.tar.gz 
cd bcm2835-1.71/
sudo ./configure && sudo make && sudo make check && sudo make install
# 更多的可以参考官网:http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/

wiringPi

#打开树莓派终端,并运行以下指令
sudo apt-get install wiringpi
#对于树莓派2019年5月之后的系统(早于之前的可不用执行),可能需要进行升级:
wget https://project-downloads.drogon.net/wiringpi-latest.deb
sudo dpkg -i wiringpi-latest.deb
gpio -v
# 运行gpio -v会出现2.52版本,如果没有出现说明安装出错

#Bullseye分支系统使用如下命令:
git clone https://github.com/WiringPi/WiringPi
cd WiringPi
./build
gpio -v
# 运行gpio -v会出现2.60版本,如果没有出现说明安装出错

python

sudo apt-get update
#python2
sudo apt-get install python-pip 
sudo pip install RPi.GPIO
sudo pip install spidev
sudo apt-get install python-smbus
#python3
sudo apt-get install python-pip3 
sudo pip3 install RPi.GPIO
sudo pip3 install spidev
sudo apt-get install python3-smbus

下载例程

sudo apt-get install p7zip-full
wget http://www.waveshare.net/w/upload/6/6c/Sense-HAT-B-Demo.7z
7z x Sense-HAT-B-Demo.7z -O./Sense-HAT-B-Demo
cd Sense-HAT-B-Demo

I2C设备地址

ADS1015: AD转换例程(STM32 , BCM2835,WringPi 和Python四种例程)设备地址:0x48
ICM-20948:9轴传感器例程(STM32 , BCM2835,WringPi 和Python四种例程)设备地址:0x68
LPS22HB:气压传感器例程(STM32 , BCM2835,WringPi 和Python四种例程 )设备地址:0x5C
SHTC3:温湿度传感器例程(STM32 , BCM2835,WringPi 和Python四种例程 )设备地址:0x70
TCS34725:颜色识别传感器例程(STM32 , BCM2835,WringPi 和Python四种例程 )设备地址:0x29

注:该模块的所有传感器的I2C地址均不同,用户可同时使用板载的所有传感器。

ICM20948示例程序 -9轴传感器演示

bcm2835程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd ICM-20948/Raspberry\ Pi/bcm2835/
sudo make clean
sudo make
sudo ./ICM20948_DEMO

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn6155.png
按下Ctrl+C结束程序。

wiringPi程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd ICM-20948/Raspberry\ Pi/wiringPi/
sudo make clean
sudo make
sudo ./ICM20948_DEMO

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn6373.png
按下Ctrl+C结束程序。

python程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd ICM-20948/Raspberry\ Pi/python/
sudo python3 ICM20948.py

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn6507.png

按下Ctrl+C结束程序。

STM32程序

该例程基于XNUCLEO-F103RB 开发板,通过串口2输出数据。 连线如下:

Sense HAT (B) STM32
VCC +5V/+3.3V
GND GND
SDA PB9
SCL PB8

编译并下载程序:
Sense-hat-b-user-manual-cn6703.png

打开串口助手,设置波特率为115200
预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn6732.png

参数校准和计算

计算加速度

程序测量出的加速度单位是LSB(最低有效位),实际使用中常常把单位换算成重力加速度(g)。模块的示例程序默认设置AFS_SEL=0,对应量程为16384 LSB/g(±2g),所以测量的实际加速度为:
𝑎=Acceleration/16384 ,𝑈𝑛𝑖𝑡:𝑔

请参考:ICM-20948-v1.3.pdf 第12页

计算陀螺仪角速度

程序测量出的角速度单位是LSB(最低有效位),实际使用中常常把单位换算成角速度(°/秒)。模块的示例程序默认设置FS_SEL=2,对应量程为32.8 LSB/(°/s)(±1000°/秒),所以测量的实际角速度为:
ω=Gyroscope/32.8 ,Unit:°/s

请参考:ICM-20948-v1.3.pdf 第11页

LPS22HBTR示例程序-气压传感器演示

注意:气压传感器的温度检测只作为补偿作用,如需准确的温度检测,请观察SHTC3温湿度传感器的数值为准。

bcm2835程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd LPS22HBTR/Raspberry\ Pi/bcm2835/
sudo make clean
sudo make
sudo ./LPS22HB

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn6951.png
按下Ctrl+C结束程序。

wiringPi程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd LPS22HBTR/Raspberry\ Pi/wiringPi/
sudo make clean
sudo make
sudo ./LPS22HB

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn7165.png
按下Ctrl+C结束程序。

python程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd LPS22HBTR/Raspberry\ Pi/python/
sudo python3 LPS22HB.py

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn7296.png
按下Ctrl+C结束程序。

STM32程序

该例程基于XNUCLEO-F103RB 开发板,通过串口2输出数据。
连线如下:

Sense HAT (B) STM32
VCC(注意:跳线帽要跳到相应位置) +5V/+3.3V
GND GND
SDA PB9
SCL PB8

编译并下载程序:
Sense-hat-b-user-manual-cn7492.png

打开串口助手,设置波特率为115200
预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn7521.png

SHTC3示例程序-温湿度传感器演示

注意:树莓派自身发热会影响实际测量温度,板子有引出I2C接口,如需准确的环境温度,可将树莓派跟模块隔一段距离再通过线材来连接来检测。

bcm2835程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd SHTC3/Raspberry\ Pi/bcm2835/
sudo make clean
sudo make
sudo ./SHTC3

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn7730.png
按下Ctrl+C结束程序。

wiringPi程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd SHTC3/Raspberry\ Pi/wiringPi/
sudo make clean
sudo make
sudo ./SHTC3

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn7936.png
按下Ctrl+C结束程序。

python程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd SHTC3/Raspberry\ Pi/python/
sudo python3 SHTC3.py

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn7937.png
按下Ctrl+C结束程序。

STM32程序

该例程基于XNUCLEO-F103RB 开发板,通过串口2输出数据。
连线如下:

Sense HAT (B) STM32
VCC(注意:跳线帽要跳到相应位置) +5V/+3.3V
GND GND
SDA PB9
SCL PB8

编译并下载程序:
Sense-hat-b-user-manual-cn8131.png
预期结果:
传感器正常无错误,LED2亮起:
Sense-hat-b-user-manual-cn8156.png

当空气湿度低于80%时LED3不亮。当空气湿度大于或等于80%时LED3亮起。
Sense-hat-b-user-manual-cn8197.png

TCS34725示例程序-颜色识别传感器演示

bcm2835程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd TCS34725/Raspberry\ Pi/bcm2835/
sudo make clean
sudo make
sudo ./main

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn8415.png
按下Ctrl+C结束程序。

wiringPi程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd TCS34725/Raspberry\ Pi/wiringPi/
sudo make clean
sudo make
sudo ./main

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn8627.png
按下Ctrl+C结束程序。

python程序

在终端输入以下命令执行程序:

cd TCS34725/RaspberryPi/python3/
sudo python3 main.py

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn8756.png
按下Ctrl+C结束程序。

STM32程序

该例程基于XNUCLEO-F103RB 开发板,通过串口2输出数据。
连线如下:

Sense HAT (B) STM32
VCC(注意:跳线帽要跳到相应位置) +5V/+3.3V
GND GND
SDA PB9
SCL PB8

编译并下载程序:
Sense-hat-b-user-manual-cn8950.png
打开串口助手,设置波特率为115200
预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn8979.png
这数据怎么转换成颜色呢?下面介绍一个工具,复制到浏览器打开即可

https://www.sioe.cn/yingyong/yanse-rgb-16/

也可以下载

https://www.waveshare.net/w/upload/0/05/Hexacolor3.7z

Sense-hat-b-user-manual-cn9116.png
Sense-hat-b-user-manual-cn9118.png

ADS1015示例程序-AD转换演示

bcm2835程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd ADS1015/Raspberry\ Pi/bcm2835/
sudo make clean
sudo make
sudo ./AD

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn9329.png

按下Ctrl+C结束程序。

wiringPi程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd ADS1015/Raspberry\ Pi/wiringPi/
sudo make clean
sudo make
sudo ./AD

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn9536.png
按下Ctrl+C结束程序。

python程序

进入Linux终端,在终端执行以下命令。

cd ADS1015/Raspberry\ Pi/python/
sudo python3 AD.py

预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn9536.png
按下Ctrl+C结束程序。

STM32程序

该例程基于XNUCLEO-F103RB 开发板,通过串口2输出数据。
连线如下:

Sense HAT (B) STM32
VCC(注意:跳线帽要跳到相应位置) +5V/+3.3V
GND GND
SDA PB9
SCL PB8

编译并下载程序:
Sense-hat-b-user-manual-cn9732.png
打开串口助手,设置波特率为115200
预期结果:
Sense-hat-b-user-manual-cn9761.png

FAQ


对于BCM2835和wiringPi例程出现这样的提示,
Sense-hat-b-user-manual-cn9834.png

Python例程 如果出现以上问题这是设备数据I2C数据传输错误。大多数是硬件连接错误,请检查硬件连接是否正确,检查硬件连接是否有问题,运行i2cdetect -y 1 如果有显示IIC地址就表示硬件连接无问题。 如果硬件连接正确那么是不正确的使用树莓派控制可能会导致(详情看下面),重启树莓派即可。

Sense-hat-b-user-manual-cn9986.png


如果运行wiringPi例程正常,再运行python或者BCM2835可能会屏幕无法正常刷新,因为bcm2835库是树莓派cpu芯片的库函数,底层是直接操作寄存器,而wiringPi库和python的底层都是通过读写linux系统的设备文件操作设备,可能导致GPIO口异常,重启树莓派可完美解决。


答:确认波特率是否设置为115200,对于STM32例程请确认电脑正确连接开发板USART2(PA2,PA3),PA2为TXD,并且选择正确的COM端口。控制面板->硬件->设备管理器。
Sense-hat-b-user-manual-cn10276.png


答:请确认器件连接没有问题,如果没问题请按下复位按键。
Sense-hat-b-user-manual-cn10335.png Sense-hat-b-user-manual-cn10336.png




售后


QQ:2850151199
EMAIL:2850151199@qq.com
电话:0755-83040712
微信:扫下方二维码添加
Service20-Weichat.png

说明:进行售后服务前,请准备好客户信息(定货单位、定货人等),以供验证。