如何使用传感器开发板加快您的设计速度

如果您的 IoT 应用需要各类传感器和强大的 IoT 连接处理器，以及通往工作原型的快速通道，那么 TE ConnecTIvity （TE） 的传感器夹层板和 SD 600eval 是绝佳的解决方案。

简介

传感器是物联网 （IoT） 的眼睛和耳朵。没有传感器，推动对于 IoT 应用至关重要的大数据分析的信息从何而来？环境传感器帮助推动智能建筑内的节能加热和散热，而大型农业应用试验中测试湿度和土壤条件使用的传感器则推动有效的植保、害虫检测、收割乃至运输。将传感器数据转变为推动新业务和业务模型的机会不断增长，因此，将您的全新理念率先投入市场可能是新 IoT 产品取得成功的最重要元素。

加快上市时间的最佳途径之一是使用具有工作码的现有开发硬件以及高级操作系统和应用支持。对于 IoT 应用，这通常意味着获取已经运行 Android、Linux 或 Windows IoT Core 的标准处理器板。与主处理器板兼容的具有广泛传感器功能（环境和定位）的传感器扩展板，将提供您用于开发应用的完整系统。使用Arrow SD 600eval 处理器板和 TE ConnecTIvity （TE） 传感器夹层板可能就是您以打破纪录的时间开发 IoT 解决方案的那个解决方案。

使用传感器开发板加快您的设计速度

启动设计的最快途径之一是开始使用承载您的设计所需的传感器的开发板。这样您可以在拿到目标硬件的最终形状大小之前尽早开始软件开发。随着开发套件标准形状大小（如普及的 96board 标准）的增加，找到拥有复杂的 IoT 应用所需的处理能力、板载存储器和外围组件集的主板（如 Arrow SD 600eval）要容易很多。TE 的传感器屏蔽开发板（下方图 1 所示）在兼容 96board 标准的标准形状大小下容纳了三个流行的传感器设备：

图 1：TE 的传感器屏蔽开发板（图形来自夹层 PDF 文件）

可用于 TE 传感器屏蔽的传感器包括 MS8607 压力、温度及湿度传感器、TSYS01 温度传感器和 KMA36 旋转和线性位置传感器。这些传感器使用标准串行接口，这让它们能够轻松连接到微控制器，此外还拥有物联网应用所需的理想的高级功能。

紧凑型 MS8607 组合传感器

在很多 IoT 应用中，小尺寸和低功耗是重要要求。以小封装提供压力、湿度和温度的组合传感器可能是限制尺寸和功耗应用的理想选择。TE MS8607 使用超小的 5 x 3 x 1 mm QFN 封装（下方图 2 所示），不仅外形紧凑，而且提供广泛的工作范围：10 到 2000 mbar 压力，0% RH 到 100% RH 湿度和 -40 到 85 oC 温度。此外，TE MS8607 还为 0.016 mbar、0.04% RH 和 0.01 oC 的常见 IoT 应用提供了出色的分辨率。电源电压工作范围广泛，从 1.5V 到 3.6V，支持低功耗运行。I2C 串行接口可以将 MS8607 轻松连接到标准微控制器。

图 2：紧凑型 TE MS8607 组合传感器（5 x 3 x 1 mm QFN 封装）

高分辨率压力功能与高压力、湿度和温度 （PHT） 线性结合，使 MS8607 成为环境监测（如智能电话、平板电脑和 PC 的测高仪），以及 PHT 应用（如供暖、通风和空调 （HVAC）、气象站、精确 3D 打印机、家用电器和加湿器）的理想之选。MS8607 采用久经考验的广泛应用了十几年的 MEMS 技术制造。

高精度 KMA36 旋转和线性位置 IC

位置传感可能是机械元件（如马达、阀门或机械手臂）控制复杂流程的工业 IoT 应用的关键要素。在这些应用中，非接触式操作、高精度、耐磨性和环境变化容差通常也是重要要求。TE KMA36 是具有高可靠性、高精度、通用磁性的位置传感器 IC。其提供精确的旋转或线性测量，分辨率高达 0.04 度，使用 13 位。如下方图 2 所示，它将磁阻元素与模数转换器和信号处理功能相结合，完全集成到标准的小型 TSSOP 封装中。

图 3：TE KMA36 高精度 KMA36 旋转和线性位置 IC 结构图

在精度至关重要的应用中， TE KMA36 使用的各向异性磁阻 （AMR） 技术能够在不进行机械接触的情况下，360° 全方位准确确定外部磁铁的磁偏转，以及磁极长度为 5 mm 的磁极带的增量位置。睡觉和低功耗模式以及 I2C 自动唤醒功能，让 KMA36 成为基于电池的应用的绝佳选择。位置数据可以通过 PWM 或数字 I2C 通信总线为独立操作或基于微控制器的应用传输。可编程参数为用户提供广泛的配置选项来简化进一步的数据处理。由于机械容差、温度变化或热应力，KMA36 几乎对磁力漂移没有感觉。其免保养运行和高带宽有助于稳定的实施，即使是在恶劣的工业环境下。

TSYS01 高分辨率温度传感器

在很多工作 IoT 处理应用中，精确的温度测量至关重要。在某些工业流程中，哪怕只是一个微小的温度差异就有可能意味着成功和失败的差别。在某些工业流程中，操作员的安全取决于这些精确的测量，这使精确度和稳定运行变得更加重要。TE TSYS01 是一款单芯片、高分辨率的温度传感器。它内含温度传感芯片和 24 位 σ-δ 模数转换器。24 位数字温度值与内部工厂设置精密校准值相结合生成高度准确的温度读数和高测量分辨率。TSYS01 可以使用 I2C 或 SPI 接口接入任何一个微控制器。微控制器通常用于基于仿真数字转换器值和校准参数计算温度结果。

使用 SD 600eval 板连接到云

传感器收集数据后，您可能需要进一步处理数据，将结果与阈值目标进行比较，并将数据传输到基于云的存储进行“大数据”分析处理。从运行良好的工作工厂获取的传感器数据可以用于预测机械磨损以及预防发生回线故障（举例）。如果可以向所有客户工厂使用的每一台马达的马达制造商提供数据，制造商则可以将所有数据整合，然后进行更详细地分析。或许，马达制造商还可以将分析结果作为一项服务出售给工厂厂主，来帮助指导保养和维修活动。对传感器分析数据的使用为之前只销售产品而不出售知识的公司开启了全新的业务模型和收入来源。

若要将 TE 传感器板收集的数据连接到云，需要使用处理器基板。为快速设计原型并证明设计效果，使用相同 96board 连接外形大小的基板是理想之选。Arrow SD 600eval 板（下方图 4 所示）使用非常紧凑的 96board 标准，但同时还提供出色的处理能力、互连选项（包括 Wi-Fi）和出众的板载存储器，拥有使用云连接的稳定传感器处理平台所需的一切。

图 4：SD 600eval 以小巧外形支持 Android 和 Linux - 大概一副扑克牌的大小（图形由 Arrow 友情提供）《见用户手册第 6 页》

SD 600eval 的处理能力基于用于各类手机和连接应用的流行的 Snapdragon 处理器。使用 Snapdragon 四核处理器让 SD 600eval 可以运行 Android 和 Linux，支持最广泛的连接可能性。板载 2GB LPDRAM 和 16GB eMMC 存储使其能够高效运行这些操作系统。使用双频 2.4 GHz 和 5 Hz WLAN 802.11a/b/g/n/ac、蓝牙 4.x + BR/EDR + BLE 和 GPS（通过外部或板载天线提供）的连接能力超群。此外还支持千兆以太网和 SATA 连接。

拥有 4 路 MIPI 摄像头串行接口 （CSI）、2 路 MIPI CSI 和 1080p HD 视频回放的多媒体功能令人印象深刻。音频处理包括采用 ECNS 和 Audio+ 后处理的 PCM/AAC+/MP3/WMA。两个 USB 2.0 A 类连接器（仅托管模式）和一个 OTG USB 2.0（经由 Micro AB）提供额外的连接选项。 60 针高速连接器和 40 针低速连接器使其可轻松扩展。

硬件功能出色，使用配备的软件可直接从应用程序轻松访问所有硬件功能。使用 Android 或 Linux 以及可用驱动器、框架和应用程序接口 （API），开发变得轻松简单。大量用户指南、板支持包（源代码和二进制代码）、引导装载程序和安装程序让您的开发在起跑线上就领先一大步。

总结

如果您的 IoT 应用需要各类传感器和强大的 IoT 连接处理器，以及通往工作原型的快速通道，那么 TE 的传感器夹层板和 SD 600eval 是绝佳的解决方案。使用下方参考部分提供的链接从 Arrow 订购您需要的 SD 600eval 和 TE 传感器。别再犹豫，立即开始！