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使用扩展板快速打造功能强大、基于物联网的温室 LED 照明和传感器系统

2019-08-20 09:49 次阅读

在园艺行业,物联网 (IoT) 可借助传感器和专用的园艺 LED 在监测和确保植物健康方面发挥关键作用。不过,使用所需的外围设备、传感器、LED 和连接选件来调整和实施恰当的物联网计算平台可能非常耗时,并在预算和时间表上面临风险。

为了降低这种风险,可搭配使用 Cypress Semiconductor、SparkFun Electronics 和 Wurth Electronics 的电路板和器件解决方案,在极大地简化设计流程的同时,快速开发复杂的温室控制系统。

本文将探索 LED 与植物健康之间的关系,并介绍和阐述这些解决方案以及如何搭配使用。

LED 和植物健康

植物健康取决于一系列外部因素,包括光照、温度、土壤水分含量和 pH 值。它们不仅在整体上受到这些因素不同组合的影响,而且还受到每个因素的特定特性的影响。例如,植物依赖于在 400 nm 至 700 nm 之间光合作用有效辐射 (PAR) 区域内接收的光。然而,它们在该区域所需的照明并不一致。相反,植物需要特定波长的光照,该波长对应于光合作用中涉及的多个感光色素的吸收光谱。

例如,叶绿素 A 的吸收率峰值位于约 435 nm 和 675 nm 处(图 1)。

图 1:植物生长取决于特定波长的充足照明,该波长对应于整个光合有效辐射 (PAR) 区域的不同区段下不同活性感光色素的吸收光谱。(图片来源:Wurth Electronics)

其他感光色素,包括叶绿素 B、β-胡萝卜素和其他光敏色素,也在光合作用中起重要作用。因此,植物的最佳照明需要能够在 PAR 区域提供多个波长的照明。

与任何生物体一样,影响植物健康的因素不仅仅限于一组简单的波长或静态照明水平。在生长周期的每个阶段,植物需要不同水平的光照强度、不同的光/暗循环甚至不同的波长组合。同样,温度和土壤含水量也会导致根系长度的变化。

对于每种因素而言,这种最佳特征组合在不同物种之间,甚至在同一个物种内的不同生长阶段之间,均会有所不同。例如,许多开花植物需要的日照长度少于 12 个小时左右。与这些“短日照”植物相比,甜菜和土豆等“长日照”植物仅在光照时间超过 12 小时后才开花。

温室环境允许农民和园丁控制大部分因素。然而,缺乏高性价比的系统平台、外设甚至合适的光源仍然在阻碍温室控制系统的发展。若要打造一个能够监控和管理各种此类因素的系统,则需要一些类似于复杂的工业可编程逻辑控制器等复杂的系统。

现成的电路板和专用的园艺 LED 提供了一种较为简单的替代方案。开发人员可借助基于 Cypress Semiconductor PSoC 微控制器的电路板、Wurth Electronics 的专用园艺 LED 以及 SparkFun Electronics 的扩展板,轻松打造复杂的温室自动化系统。扩展板可将这些系统所需的各组传感器和致动器关联在一起。

高性能平台

该系列最新出品的 PSoC 6 为双核器件。该 PSoC 器件结合了 Cortex-M4 内核的处理性能与 Cortex-M0 +内核的低功耗性能。与 PSoC 62 器件相比,PSoC 63 器件在沿用了 1 兆字节 (MB) 的闪存、288 千字节 (KB) 的 SRAM 和 128 KB ROM 之外还增加了其他功能,例如蓝牙 5.0。

PSoC 63 器件集成了一个完整的蓝牙 5.0 子系统,包括硬件物理层、硬件链路层以及协议栈,且可通过应用编程接口 (API) 访问蓝牙协议的核心——通用属性规范 (GATT) 和通用访问规范 (GAP) 服务。在每个系列中,CY8C6347FMI-BLD53 等器件都包含专用的硬件加密加速器。

依托其全面的功能,PSoC 6 微控制器能够支持新兴的复杂嵌入式应用的性能要求。同时,其出色的能效也确保它们能够满足这些应用通常所要求的低功耗需求。凭借其用户可选的 0.9 或 1.1 伏内核工作电压,PSoC 6 微控制器可实现最小的功耗,Cortex-M4 内核每兆赫兹 (MHz) 消耗 22 微安 (μA),Cortex M0+ 内核消耗 15 μA/MHz。

为了简化基于这些器件的应用开发,Cypress 为 PSoC 63 和 PSoC 62 器件提供了 Pioneer 套件系列版本。PSoC 6 BLE Pioneer 套件基于 PSoC 63,包括 512 MB NOR 闪存、Cypress KitProg2 板载编程器/调试器USB Type-C™ 供电系统以及多个用户界面功能。PSoC 6 Wi-Fi-BT Pioneer 套件结合了 PSoC 62 微控制器和 Murata Electronics LBEE5KL1DX 模块,该模块基于 Cypress CYW4343W Wi-Fi/蓝牙组合芯片。

硬件扩展

借助 SparkFun Electronics 和 Digi-Key Electronics 合作开发的扩展板,使用 Cypress Pioneer 电路板来开发过程控制应用将变得更加容易。PSoC Pioneer 物联网扩展板是一款 Arduino R3 兼容型扩展板,配有兼容 Qwiic 和 XBee 的连接器(图 2)。插入 PSoC Pioneer 电路板后,开发人员即可在扩展板上使用传感器等器件轻松扩展电路板套件,监测温室中的空气和土壤质量。

图 2:PSoC Pioneer 物联网扩展板(红色板)借助其多个连接器选件扩展了 Cypress Pioneer 电路板(例如 PSoC 6 BLE Pioneer 套件(蓝色))的功能,可添加兼容 Qwiic 和 XBee 的现成电路板。(图片来源:SparkFun Electronics)

为了监测温室环境条件,兼容 Qwiic 的电路板(例如 SparkFun SEN-14348 环境型组合分线板)会使用板载 Bosch Sensortec BME280 和 ams CCS811 传感器为多个环境变量提供数据(请参见“给物联网增加带补偿功能的空气质量传感器”)。

Bosch BME280 集成有数字传感器,能够在提供精确的温度、压力和湿度读数的同时,确保其在 1 Hz 更新速率下的功耗低至 3.6 μA。ams CCS811 则可测量等效的 CO2 和总挥发性有机化合物 (VOC)。

CCS811 等气体传感器需要加热内部加热板才能测量气体,功耗也会随之上升,可在工作模式 1 和 1.8 伏电源下达到 26 毫瓦 (mW)。此模式提供最快 1 Hz 的更新速率。开发人员可以选择其他更新速率,例如每分钟执行一次测量并将功耗降至 1.2 mW 的模式 3。

开发人员只需使用 Qwiic 电缆将组合板连接到扩展板,即可根据 SparkFun github 存储库中提供的示例软件对组合板的 Bosch BME280 和 ams CCS811B 传感器进行编程。

土壤质量

除温室的环境条件外,适当的土壤 pH 值和含水量也对植物的健康生长至关重要。大多数植物的土壤 pH 值需要为中性或微酸性,但最佳的 pH 范围可能会有很大差异。例如,马铃薯在 pH 值约为 5.5 的酸性土壤中生长最好,但此水平会损害像菠菜这样喜欢微碱性土壤的植物。

与此同时,即使在最佳范围内,pH 值的微小变化也会直接影响到维持植物生长所需的养分的有效性(图 3)。

图 3:pH 值的微小变化可直接影响植物生理,并可间接影响土壤养分的有效性。(图片来源:Wikimedia Commons)

开发人员可以使用 SparkFun Electronics SEN-10972 pH 传感器套件轻松地将 pH 感测功能添加到温室系统中。该套件配有 pH 探头、接口板以及用于校准的缓冲溶液。为了实现与 PSoC 微控制器的通信,开发人员可以使用该 pH 板的默认 UART 输出。

开发人员也可以在 I2C 模式下使用该 pH 传感器板,并通过 SparkFun DEV-14495 I2C Qwiic 适配器进行连接。SparkFun Qwiic 适配器从 Qwiic 连接器中分离 I2C 引脚,并提供焊点,使开发人员可以轻松地将现有 I2C 器件与 Qwiic 连接器系统配合使用。

测量土壤含水量同样容易。SparkFun SEN-13322 土壤湿敏传感器提供两个裸焊盘,可直接放置于土壤中,用作所提供电压源和接地之间的可变电阻。高含水量可增加焊盘之间的导电性,继而导致电阻降低和电压输出升高。

对于此类传感器,PSoC 微控制器的集成数模转换器 (DAC) 可用作电压源,而其逐次逼近寄存器 (SAR) 模数转换器 (ADC) 可用于数字化土壤水分含量所对应的电压。此外,微控制器的内部运算放大器可用于缓冲 DAC 输出和 ADC 输入。

开发人员可以用同样的方法进一步扩展其土壤管理能力。例如,PSoC 6 微控制器在 DAC 输出和 ADC 输入上支持多个通道,因此可添加多个 pH 传感器。此外,某些应用可能需要更高分辨率的测量值,这就需要电压范围超出微控制器的 3.6 伏(最大值)VDDA 模拟电源电压。在这些情况下,解决的办法就是添加多个外部缓冲运算放大器和一个稳压器。

除了测量土壤含水量外,雄心勃勃的开发人员还可以使用相同的方法实现自动灌溉,即使用 PSoC 的 GPIO 和脉冲宽度调制 (PWM) 功能来控制配备 DFRobot FIT0563 驱动板的 DFRobot DRI0044-A 水泵。

对于额外的元器件,例如上述或其他元器件,可使用 SparkFun DEV-14352 Qwiic 适配器。下图显示了多个 Qwiic 连接器和一个大型原型开发区域(图 4)。

图 4:使用 SparkFun Qwiic 适配器,开发人员可以通过 Qwiic 连接和 Pioneer 扩展板轻松添加定制电路,或使用所提供的针座将适配器与 Pioneer 电路板上的扩展板堆叠起来。(图片来源:SparkFun)

由于 Qwiic 适配器符合 Arduino R3 扩展板布局,因此开发人员可以使用 Qwiic 适配器套件中包含的针座在 Pioneer 套件板和 SparkFun IoT Pioneer 扩展板之间堆叠自己的电路。

使用 LED 打造园艺照明系统

如前所述,植物健康取决于在特定波长下提供的光照。尽管 LED 照明技术已经为工业照明、车辆前灯等提供了解决方案,但传统 LED 缺乏光合作用所需的光谱特性。Wurth Electronics 的 WL-SMDC 系列单色陶瓷 LED 产品满足了从深蓝色到超红色波长范围的照明需求(图 5)。

图 5:Wurth Electronics 的 WL-SMDC 系列单色陶瓷 LED 产品可提供植物生长和发育所需的特定波长照明。(图片来源:Wurth Electronics)

以组合形式使用 SL-SMDC 系列可提供促进植物生长诸多方面所需的波长:

150353DS74500 深蓝色 LED(450 nm 峰值波长)和 150353BS74500 蓝色 LED(460 nm 主波长)提供与调节叶绿素浓度、侧芽生长和叶片厚度相关的波长范围内的照明。

150353GS74500 绿色 LED(520 nm 峰值波长)和 150353YS74500 黄色 LED(590 nm 主波长)提供一度被认为不重要、但现在已知在植物避荫性反应中起作用的波长范围内的照明。

150353RS74500 红色 LED(625 nm 主波长)和 150353HS74500 超红色 LED(660 nm 峰值波长)提供主要涉及光合作用,但也涉及开花、休眠和种子萌发等不同植物生长阶段的波长的照明。

150353FS74500 远红色 LED(730 nm 峰值)提供与植物发芽、开花时间、茎长和避荫相关的波长的照明。

最后,158353040 日光白 LED 不仅增强了蓝色波长覆盖范围,还有助于增强整体植物生长所需的整体日累积光量 (DLI) 水平。

开发人员可以找到许多 LED 驱动器,如 Wurth MagI3C 171032401 或 Allegro MicroSystems ALT80800,来驱动 LED 灯串。这些器件大多支持使用 PWM 和/或模拟电压调节光线,因此可将 LED 驱动器仅减少到几个额外的元器件(图 6)。

图 6:Allegro MicroSystems ALT80800 等高级 LED 驱动器仅需要一些额外的元器件来驱动 LED 灯串,其中调光由 PWM 或模拟输入控制。(图片来源:Allegro MicroSystems)

不过,在设计调光功能时,开发人员应该警惕瞬时照明水平的快速变化。在高 PWM 速率下,人类瞳孔可能仅响应平均光照强度,从而允许有害强度水平的光脉冲到达视网膜。使用恒流 LED 驱动器(例如 Allegro ALT80800)有助于缓解这种影响。

软件设计

借助 PSoC Pioneer 电路板、扩展板以及前面提到的其他电路板,开发人员能够在很大程度上通过插接硬件板打造实体的温室控制系统。开发管理传感器或驱动 LED 所用的软件十分简单,只需调用 Cypress 外设驱动程序库 (PDL) 中的组件。

PDL 组件提取了 PSoC 特性的功能,例如可编程模拟功能、UDB 和智能 I/O 外设等。开发人员可以快速实现一种软件功能,能在传感器输出达到特定电平时唤醒微控制器。例如,当土壤湿敏传感器的输出电压表明土壤较干燥时,开发人员可使用 Cypress PSoC Creator 配置 PSoC 微控制器的其中一个集成低功耗比较器,在特定模拟引脚上的电平低于(或高于)参考电压时生成中断。

Cypress 通过示例代码演示了此功能,该示例代码说明了使用低功耗比较器 (LPComp) 模块的基本设计模式(列表 1)。在本示例中,当中断将处理器从休眠模式唤醒时,代码会检查 LPComp 值。如果比较结果为高,则此示例代码会每隔 500 毫秒使用 GPIO 切换 LED。当结果最终变低时,代码会将处理器状态重新置于休眠模式。

复制 int main(void) {     #if PDL_CONFIGURATION         /* Enable the whole LPComp block */         Cy_LPComp_GlobalEnable(LPCOMP);                 /* Configure LPComp output mode and hysteresis for channel 0 */         Cy_LPComp_Init(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0, &myLPCompConfig);                 /* Enable the local reference voltage */         Cy_LPComp_UlpReferenceEnable(LPCOMP);         /* Set the local reference voltage to the negative terminal and set a GPIO input on the            positive terminal for the wake up signal */         Cy_LPComp_SetInputs(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0, CY_LPCOMP_SW_GPIO, CY_LPCOMP_SW_LOCAL_VREF);           /* Set channel 0 power mode - Ultra Low Power mode */         Cy_LPComp_SetPower(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0, CY_LPCOMP_MODE_ULP);                 /* It needs 50us start-up time to settle in ULP mode after the block is enabled */         Cy_SysLib_DelayUs(MY_LPCOMP_ULP_SETTLE);     #else         /* Start the LPComp Component */         LPComp_1_Start();     #endif         /* Check the IO status.If current status is frozen, unfreeze the system.*/     if(Cy_SysPm_GetIoFreezeStatus())     {   /* Unfreeze the system */         Cy_SysPm_IoUnfreeze();     }     else     {         /* Do nothing */        }         for(;;)     {         /* If the comparison result is high, toggles LED every 500ms */         if(Cy_LPComp_GetCompare(LPCOMP, CY_LPCOMP_CHANNEL_0) == MY_LPCOMP_OUTPUT_HIGH)         {             /* Toggle LED every 500ms */             Cy_GPIO_Inv(LED_0_PORT, LED_0_NUM);             Cy_SysLib_Delay(TOGGLE_LED_PERIOD);         }         /* If the comparison result is low, goes to the hibernate mode */         else            {               /* System wakes up when LPComp channel 0 output is high */             MyLPComp_SetHibernateMode(CY_SYSPM_LPCOMP0_HIGH);                 }     } }

列表 1:Cypress 的示例代码展示了关键设计模式,例如使用 PSoC 6 低功耗比较器从低功耗工作模式唤醒微控制器。(代码来源:Cypress Semiconductor)

对于温室控制系统,开发人员可以使用相同的设计模式来实现诸多的功能,例如在土壤湿度较低时打开水泵,在环境温度较高时打开风扇,在 pH 值超出所需范围时提醒温室所有者,或者做出其他将温室环境恢复到植物生长最佳条件所需的响应。

同样,开发人员可以使用其他 PDL 组件,通过开发最少的代码,实现对其他接口和控制需求的支持。例如,要使用 PWM 组件控制 LED 强度,只需将 PWM 组件拖到 PSoC Creator 设计工作区,然后使用相关配置弹出窗口设置特定的 PWM 参数,如运行模式、周期和分辨率等(图 7)。

图 7:开发人员可使用 PSoC Creator 借助 Cypress 外设驱动程序库 (PDL) 以框架形式构建功能,也可使用 PDL 应用程序接口仅在代码级别工作。(图片来源:Cypress Semiconductor)

在配置组件并完成设计后,即可使用 PSoC Creator 生成基本代码框架,然后根据需要添加自定义代码。如果开发人员喜欢跳过框架输入阶段,亦可使用 Cypress PLD API 直接访问底层功能。此外,开发人员也可以混合使用这些方法,先借助 PSoC Creator 生成的代码更深入地了解 PDL,然后再使用 PDL API 开发自己的生产代码。

使用这种方法,可以快速实现支持本文所述每项功能所需的代码。在小型温室部署所设计的控制系统时,可以想见开发人员可使用一个 Pioneer 电路板和 PSoC Pioneer 物联网扩展板来支持必要的传感器、致动器和 LED。

若在更大的温室环境中部署,高性价比的方法则是将测量土壤 pH 值以及测量环境温度等功能分配在接地级别的板组中,并使用单独的板组来控制园艺 LED 灯串。开发人员可借助 PSoC 4 BLE Pioneer 电路板来支持外围传感和控制功能,从而进一步降低成本。

由于 PSoC Pioneer 物联网扩展板也与该电路板兼容,因此很容易补充适当的器件来重新配置每个板组。在这种情况下,基于 PSoC 4 的板组可通过蓝牙链接到一个或多个 PSoC 6 电路板,或利用 PSoC 6 Wi-Fi-BT Pioneer 套件的 Wi-Fi 连接功能连接到基于云的服务(例如 ThingSpeak)实现数据的分析和显示(图 8)。

图 8:开发人员可以组合使用多个基于 PSoC 的系统(包括 PSoC 4 BLE Pioneer 套件和 PSoC 6 Pioneer 套件),以支持与 ThingSpeak 云服务相连的复杂应用。(图片来源:Cypress Semiconductor)

在本例中,开发人员可以利用 Cypress 蓝牙支持功能获得全套的安全连接能力(请参见构建安全、低功耗的蓝牙集线器和传感器网络)。

总结

在过去,自动温室控制系统需要工业级控制器以及复杂的照明系统、传感器和致动器。而现在,开发人员已如文中所述,可利用低成本的微控制器板和扩展板打造高性价比的平台,继而利用各种可用的传感器和致动器。

结合物联网和专用的园艺 LED,开发人员可以获得实施复杂应用所需的全套元器件,能够远程监测和控制与植物健康生长和发育相关的诸多因素。

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哪些重要的事情是通过物联网技术实现

物联网是一种“技术工具包”,可用于创建新的业务价值,同时保护您的企业免受数字中断。
发表于 09-12 15:13 160次 阅读
哪些重要的事情是通过物联网技术实现

mems传感器是什么意思_mems传感器原理

MEMS传感器即微机电系统(Microelectro Mechanical Systems),是在微....
发表于 09-12 15:09 102次 阅读
mems传感器是什么意思_mems传感器原理

蜂窝技术怎样用可以扩展物联网

物联网设备近来出现在从消费类电子产品(如可穿戴设备和智能家居传感器)到工业自动化,医疗保健,仓储物流....
发表于 09-12 15:09 146次 阅读
蜂窝技术怎样用可以扩展物联网

这款最小的802.11 b/g/n Wi-Fi 模组你知道么?

一、产品特性最小的802.11b/g/n WIFISoc模块采用低功率32位CUP,可兼容应用处理器主频最高可达160MHz内置 10 bit 高精...
发表于 09-12 15:05 259次 阅读
这款最小的802.11 b/g/n Wi-Fi 模组你知道么?

物联网将要面临的一些安全挑战

物联网的出现使人们的生活更加智能化,给人们带来了许许多多的便利。但每个硬币都有两面,便利的另一面也同....
发表于 09-12 15:00 45次 阅读
物联网将要面临的一些安全挑战

5G和物联网是怎样成为均衡器的

预计5G网络服务的推出将有助于企业更有效地管理物联网(IoT)产生的持续大量信息。
发表于 09-12 14:58 234次 阅读
5G和物联网是怎样成为均衡器的

NB-IoT、LoRa现在在中国的发展怎样

在网络可靠性,功耗、移动性等方面都为未来IoT设备以及IoT服务提供了多更多的可能性。
发表于 09-12 14:54 152次 阅读
NB-IoT、LoRa现在在中国的发展怎样

CPU之布局和物联构建芯片应该怎样去设计

处理器和所有其他数字逻辑都是由晶体管制成的。晶体管是电子控制开关,我们可以通过施加或去除栅极电压来打....
发表于 09-12 14:43 134次 阅读
CPU之布局和物联构建芯片应该怎样去设计

惯性传感器的原理_惯性传感器构成

惯性传感器是一种传感器,主要是检测和测量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度(DoF)运动,是解....
发表于 09-12 14:41 50次 阅读
惯性传感器的原理_惯性传感器构成

智能家居中的显示屏有什么功能

松下透明显示屏的演示是将它放在一些家居产品的前面,看上去只是一个稍微带点颜色的玻璃,而实际上,这块玻....
发表于 09-12 14:37 141次 阅读
智能家居中的显示屏有什么功能

智能家居的发展路途一帆风顺吗

随着消费需求的提升与科学技术的进步,智能家居逐渐进入人们的视野。
发表于 09-12 14:33 122次 阅读
智能家居的发展路途一帆风顺吗

智能家居和5G之间存在的是什么关系

5G的出现,不仅拥有比4GB更快的速度,更低的延迟,作为一个新兴的标准,一切都可能。
发表于 09-12 14:31 194次 阅读
智能家居和5G之间存在的是什么关系

精装房以后的标准会是智能家居吗

随着智能家居技术的不断更新迭代,智能家居单品越来越广泛地应用到日常的家庭场景中,使人们的生活更加便捷....
发表于 09-12 14:28 129次 阅读
精装房以后的标准会是智能家居吗

相位传感器是什么_相位传感器作用

相位传感器是凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器的统称,用于发动机点火时刻的判断重要依据。从结构和波形来....
发表于 09-12 14:27 66次 阅读
相位传感器是什么_相位传感器作用

SPI代码能被修改以支持24位吗?

当前的SPI组件“箱外”只支持最大长度为16位的位长。代码能被修改以支持24位吗? 我试图连接到WS2801和SM16715 LED串...
发表于 09-12 11:24 188次 阅读
SPI代码能被修改以支持24位吗?

请问做物联网方案是选择用433M cc1101还是2.4G cc2530?

您好,我们最近在做物联网的方案,但是我们在选择 用433M的CC1101还是选择CC2530时,遇到了疑问,感觉这两种都能传递我们的...
发表于 09-12 10:46 205次 阅读
请问做物联网方案是选择用433M cc1101还是2.4G cc2530?

如何恢复蓝牙设备断开的连接?

我使用的是CC2540设备,应用情况是这样,有个用电池供电温度传感器挂在某个房间里面,想达到的目的是随时可以用手机连接它读取...
发表于 09-12 10:23 211次 阅读
如何恢复蓝牙设备断开的连接?

如何进行sp605主板spi flash查询?

嗨,我想在主板上使用spi flash配置我的fpga,我使用冲击工具创建了一个.mcs文件,然后我将模式开关设置为10并且跳线然后在我的f...
发表于 09-12 10:00 116次 阅读
如何进行sp605主板spi flash查询?

了解OTA更新软件如何利用两款超低功耗微控制器的硬件特性

许多嵌入式系统部署在操作人员难以或无法接近的地方,物联网(IoT)应用尤其如此。这些应用通常大量部署并且电池寿命有限,实例包...
发表于 09-12 09:23 900次 阅读
了解OTA更新软件如何利用两款超低功耗微控制器的硬件特性

数字式电子秤传感器的设计与制作

有没有大神有关于“数字式电子秤传感器的设计与制作”的.vi文件,我想借鉴一下,谢谢你! ...
发表于 09-12 08:18 138次 阅读
数字式电子秤传感器的设计与制作

机器视觉光学系统的介绍和选型指南详细概述

本文档的主要内容详细介绍的是机器视觉光学系统的介绍和选型指南详细概述包括了:机器视觉概要,机器视觉硬....
发表于 09-12 08:00 51次 阅读
机器视觉光学系统的介绍和选型指南详细概述

AR0237AT CMOS图像传感器 数字 2.1 MP /全高清 1 / 2.7英寸

美半导体的AR0237AT是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928(H)×1088(V)。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0237AT可以产生非常清晰,清晰的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 卓越的低光性能 采用安森美半导体DR-Pix技术的最新3.0米像素具有双转换增益 高达1080p 60 fps的全高清支持,实现卓越的视频性能 线性或高动态范围捕获 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持用于外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 ...
发表于 08-13 13:47 52次 阅读
AR0237AT CMOS图像传感器 数字 2.1 MP /全高清 1 / 2.7英寸

AR0230AT CMOS图像传感器 2 MP 1/3

AT是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928Hx1088V。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0230AT可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 高动态范围 应用 汽车 电路图、引脚图和封装图...
发表于 08-13 11:03 50次 阅读
AR0230AT CMOS图像传感器 2 MP 1/3

AR0237SR CMOS图像传感器 2.1 MP 1 / 2.7 更低成本

是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1928(H)x 1088(V)。它采用滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如像素内合并,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围场景性能而设计,可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0237可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 具有双转换增益的DR-PIX™技术 全高清支持1080p 60 fps,提供卓越的视频性能 线性或高动态范围捕获 片上锁相环(PLL)振荡器 支持线路交错T1 / T2读出以在ISP芯片中启用HDR处理 基于位置的集成颜色和镜头阴影校正 用于精确帧率控制的从属模式 ...
发表于 08-13 11:01 45次 阅读
AR0237SR CMOS图像传感器 2.1 MP 1 / 2.7 更低成本

NCP135 LDO稳压器 500 mA 超低压降 超高PSRR 带偏置轨

是一款500 mA LDO,配有NMOS passtransistor和独立的偏置电源电压(V BIAS )。该器件提供非常稳定,精确的输出电压和低噪声,适用于空间受限,噪声敏感的应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP135具有低I Q 消耗。 NCP135采用DWFN6 2 mm x 2 mm封装。 类似产品: NCP13x系列 NCP130 NCP133 NCP134 NCP135 NCP137 NCP139 输出电流(A) 0.3 0.5 0.5 0.5 0.7 PSRR f = 1 kHz(dB) 70 70 > 60 压差电压(V) 0.060 0.090 0.090 0.053 0.060 0.060 特性 优势 Typ的超低压降。 53mV 允许节省功率并以非常低的Vin-Vout电压工作。 0.4V固定输出电压选项 0.4V应用的最佳选择 保证输出电流从0mA到500mA 高电流应用的非常好的选择 0.5%典型输出电压精度 非常适合POL应用 li> 输出有效放电选项 输出电流超过500mA 应用 终端产品 电池供电和便携式设备 图像传感器应用 来了ras,相机模块 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 07:02 8次 阅读
NCP135 LDO稳压器 500 mA 超低压降 超高PSRR 带偏置轨

NCP153 LDO稳压器 130 mA 双输出 低Iq 高PSRR 带折返式

是130 mA,双输出线性稳压器,可提供非常稳定和精确的电压,具有极低的噪声和高电源抑制比(PSRR),适用于RF应用。为了优化电池供电的便携式应用的性能,NCP153采用自适应接地电流特性,在轻负载条件下实现低接地电流消耗。器件还具有折返式电流保护功能,可降低短路电流并保护受电设备。 特性 优势 低压降:130 mV典型值130 mA 支持输入电压要求非常低的应用 高PSRR:1kHz时为75dB 适用于功耗敏感的应用 热关断和过流保护 坚固的设计和高可靠性 典型的低静态电流。 50μA 轻载条件下的高效溶液 XDFN-6 1.2 x 1.2 mm包中提供 非常适合空间受限的应用 工作输入电压范围:1.7 V至5.5 V 非常适合电池供电的应用程序 折返短路保护 将SC电流降至非常低的值 - 55 mA typ。 应用 终端产品 指纹传感器供应 相机 RF电源 智能手机 便携式设备 无线手机 平板电脑 电池供电设备 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 07:02 10次 阅读
NCP153 LDO稳压器 130 mA 双输出 低Iq 高PSRR 带折返式

NCP156 LDO稳压器 500 mA / 250 mA 双输出 超低压降 低Iq 超低噪声

是双输出线性稳压器,专为相机模块应用而优化。该器件提供独特的高电流低电压偏置轨拓扑组合,用于提供数字模块和非常精确的第二输出,用于为模拟传感器模块供电。这种组合可以实现最佳性能和功效。 特性 优势 N-MOS和P-MOS双LDO 针对相机传感器应用进行了优化。用于数字轨和超低噪声的高电流N-MOS输出和用于模拟轨的高PSRR P-MOS 低静态电流典型值。 100 uA 提高适合电池供电设备的效率 输出电压摆率控制 两次摆动速率选项允许为传感器应用选择正确的速度 极低压差140 mV,500 mA 最大限度地降低功耗并提高效率 超低噪音典型。 6.5 OUTV上的uVRMS 非常适合功率敏感设备 提供CSP6 1.2 mm x 0.8 mm 非常适合空间约束应用 应用 终端产品 相机传感器电源 图像传感应用程序 智能手机和平板电脑 相机和Camcoders IP摄像机 集成电源 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 06:02 8次 阅读
NCP156 LDO稳压器 500 mA / 250 mA 双输出 超低压降 低Iq 超低噪声

NCP3231A 高电流同步降压转换器

1A是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,工作电压为4.5 V至18 V,输出电压低至0.6 V,最高可达25 A. 特性 优势 宽输入电压范围4.5V至18V 支持广泛的应用 500KHz开关频率 需要小电感和少量输出电容 无损耗低端FET电流检测 良好的散热性能 0.6V内部参考电压 外部可编程软启动 输出o电压和欠压保护 使用热敏电阻或传感器通过OTS引脚进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调节输出电压 电源良好指示灯 内部过热保护 应用 终端产品 采用6x6 QFN封装的25A稳压器 ASIC,FPGA,DSP和CPU内核及I / O电源 移动电话基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 04:02 18次 阅读
NCP3231A 高电流同步降压转换器

NCP3231B 高电流 1MHz 同步降压转换器

1B是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,工作电压为4.5 V至18 V,输出电压低至0.6 V,最高可达25 A. 特性 优势 宽输入电压范围4.5V至18V 支持广泛的应用 1MHz开关频率 需要小电感和少量输出电容 无损耗低端FET电流检测 良好的散热性能 0.6V内部参考电压 外部可编程软启动 输出ove r电压和欠压保护 使用热敏电阻或传感器通过OTS引脚进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调节输出电压 电源良好指示灯 内部过热保护 应用 终端产品 采用6x6 QFN封装的25A稳压器 ASIC,FPGA,DSP和CPU内核及I / O电源 移动电话基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 04:02 12次 阅读
NCP3231B 高电流 1MHz 同步降压转换器

NCP3231 高电流同步降压转换器

1是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,工作电压为4.5 V至18 V,输出电压低至0.6 V,最高25 A DC负载或30 A瞬时负载。 特性 优势 宽输入电压范围4.5V至18V 支持广泛的应用 500KHz开关频率 需要小电感和少量输出电容 无损耗低 - 侧FET电流检测 提高效率 0.6V内部参考电压 外部可编程软启动 输出过压保护和欠压保护 使用热敏电阻或传感器进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调节输出电压 电力良好输出 内部过热保护 应用 终端产品 采用6x6 QFN封装的25A稳压器 ASIC,FPGA,DSP和CPU内核及I / O电源 移动电话基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 14次 阅读
NCP3231 高电流同步降压转换器

NCP3232N 高电流同步降压转换器

2N是一款高电流,高效率电压模式同步降压转换器,可在4.5V至21V输入电压下工作,在高达15A的负载下可产生低至0.6V的输出电压。 特性 优势 4.5 V至21 V的宽输入电压范围 支持广泛的应用 0.6V内部参考电压 支持小电感和少量输出电容 500kHz开关频率 良好的散热性能 外部可编程软启动 无损耗低侧FET电流检测 输出过压和欠压保护 使用热敏电阻或传感器通过OTS引脚进行系统过热保护 所有故障的打嗝模式操作 预偏置启动 可调输出电压 电源良好指标 内部过热保护 应用 终端产品 用于电信和网络应用的15A负载电源模块 蜂窝基站 电信和网络设备 服务器和存储系统 计算系统 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 03:02 8次 阅读
NCP3232N 高电流同步降压转换器

NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能

是一款超低压降稳压器,可提供高达1 A的负载电流,并在-40至85℃范围内保持1.0%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.8 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电的产品以及后调节应用。该产品提供多种固定输出电压选项,其他产品可根据要求提供,范围为1.2 V至3.9 V.NCP186具有完全的过热保护和输出短路保护。小型8引脚XDFN6 1.2 mm x 1.6 mm封装使该器件成为可能特别适用于空间受限的应用。 特性 优势 1.8 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后期调节应用 多种固定输出电压选项及其他可根据要求提供1.2 V至3.9 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 90μA 延长电池寿命 极低压差:100 mV典型值。在Iout = 1 A(3.0V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 在-40至85℃温度范围内的±1.0%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通讯设...
发表于 07-29 22:02 20次 阅读
NCP186 LDO稳压器 1 A 超低压差 高PSRR 带使能

NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

是一款超低压差稳压器,可提供高达0.5 A的负载电流,并在25°C时保持0.8%的出色输出电压精度。工作输入电压范围为1.4 V至5.5 V,使该器件适用于锂离子电池供电产品以及后调节应用。该产品提供3.3 V固定输出电压选项,其他电压选项可根据要求提供,范围为0.7 V至3.6 V.NCP176具有完全的过热保护和输出短路保护。小型6引脚XDFN6 1.2 mm x 1.2 mm封装使该设备特别适用于空间受限的应用程序。 特性 优势 1.4 V至5.5 V工作输入电压范围 适用于锂离子电池或后调节应用 几种固定输出电压可根据要求提供的选项和其他选项范围为0.7 V至3.6 V 设计灵活性 Typ的低静态电流。 60μA 延长电池寿命 极低压降:130 mV典型值。在Iout = 0.5 A(2.5V版本) 扩展电池范围 1 kHz PSRR时高75 dB 适用于噪声敏感电路 内部软启动 限制浪涌电流 室温下±0.8%精度 高输出电压精度 热关断和限流保护 保护产品和系统免受损坏 使用小型1μF陶瓷电容器稳定 节省PCB空间和系统成本 应用 终端产品 电池供电设备 便携式通信设备 相机,...
发表于 07-29 22:02 18次 阅读
NCP176 LDO稳压器 500 mA 超低压降 高PSRR 带使能

NCP171 LDO稳压器 超低50nA Iq 双电源模式 80mA

是双模式LDO,在ActiveMode中提供高达80 mA的电流,在低功耗模式下低至50 nA的Iq。双模式功能可通过ECO引脚选择,允许动态和低功耗模式之间的动态切换,非常适用于长寿命电池供电的无线应用。低功耗模式下的输出电压可降低50 mV,100 mV,150的内部工厂编程值相对于活动模式下的标称输出电压,mVor为200 mV。此功能进一步降低了睡眠模式下的应用消耗.NCP171采用SLIQ(超低Iq)LDO系列,具有50nA的超低静态电流,可用于小XDFN4 1.2 x 1.2包。 特性 优势 超低水平50nA 非常适合电池供电的应用 双模式功能针对主动模式和待机模式操作进行了优化 系统灵活地在两种不同的操作模式之间切换,优化性能和延长电池寿命 工作模式,高达80mA,具有出色的PSRR和噪声性能 非常适用于射频电源和高精度传感器 低功耗模式(SLIQ),50nA Iq 当系统处于扩展待机(低功耗)模式时延长电池寿命 模式选择,ECO Pin 灵活选择主动和低功率模式 XDFN 1.2x1.2包 空间受限应用程序的小尺寸 应用 终端产品 无线电池供电的物联网传感器 电池供电的医疗...
发表于 07-29 22:02 33次 阅读
NCP171 LDO稳压器 超低50nA Iq 双电源模式 80mA

AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD™PDAF技术

是一款采用SuperPD™PDAF技术的13万像素CMOS成像传感器。这款先进的传感器具有独特的PDAF微透镜和PDAF图案技术,在低光照条件下具有出色的自动对焦性能。采用1.1μm像素构建,提供符合行业标准的1 / 3.2“光学格式,使AR1337具有适合大批量设计的尺寸。图像质量由领先的量子效率和灵敏度驱动,同时保持低读取噪声。这种组合可在明亮的日光或低室内照明条件下提供出色的图像。 AR1337以每秒30帧的速度运行在13 MP,并支持每秒30帧的4k2k视频和高达每秒60帧的全高清1080P视频。 特性 优势 SuperPD™PDAF技术 领先的低光自动对焦性能 独特的PDAF图案和微透镜技术 高精度相位检测自动聚焦(PDAF)功能 片上坏像素校正和AF计算 简化的相机模块积分校准和与后端应用处理器的集成 具有低读取噪声的高量子效率和灵敏度 卓越的图像质量,尤其是在光线不足 应用 终端产品 智能手机相机 平板电脑相机 智能手机 平板电脑 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 29次 阅读
AR1337 CMOS成像传感器 13 MP 采用SuperPD™PDAF技术

AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

HS是一款1080万像素,1英寸光学格式图像传感器,结合了高分辨率成像和3.4微米DR-Pix(动态响应像素),可动态调整以提供卓越的低光性能。在全分辨率下,AR1011HS提供60帧/秒(fps)视频;同时跳至120 fps的1080p高清模式。该传感器非常适合需要高分辨率的高端监控摄像系统,如电子平移,倾斜,变焦(ePTZ)等具有惊人的低光能力的功能。 4K超高清(3840 x 2190)分辨率为每秒60帧的模式,使传感器也成为专业消费类广播相机的理想选择。 应用 相机 安全 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 28次 阅读
AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

AR0239 CMOS图像传感器 2.3 MP 1 / 2.7

美半导体的AR0239是一款1 / 2.7英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为1936(H)×1188(V)。它可以在线性或高动态范围模式下捕获图像,并具有滚动快门读数。它包括复杂的相机功能,如像素内装箱,窗口以及视频和单帧模式。它专为低光和高动态范围的场景性能而设计。它可通过简单的双线串行接口进行编程。 AR0239可以产生非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择,包括监控和高清视频。 特性 以90 fps的速度拍摄2.3Mp以获得出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.7英寸 1080p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 3.0um大背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2 / T3读数以启用HDR处理ISP芯片处于1080P和30fps 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口: - HiSPi(SLVS) - 4个车道 - MIPI CSI-2 - 4车道 - 平行 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 多相机同步支持 高速可配置上下文切换 具有灵...
发表于 07-29 16:02 97次 阅读
AR0239 CMOS图像传感器 2.3 MP 1 / 2.7

AR0543 CMOS图像传感器 5 MP 1/4

美半导体专注于卓越的像素性能,为该传感器的卓越图像质量奠定了基础,具有卓越的色彩精度,低光灵敏度和低噪声水平.AR0542是一款1/4英寸CMOS有源像素数字图像传感器集成了复杂的片上相机功能,如窗口,镜像,列和行跳过模式以及快照模式。它可通过简单的双线串行接口进行编程,功耗非常低。 应用 移动 电路图、引脚图和封装图
发表于 07-29 16:02 33次 阅读
AR0543 CMOS图像传感器 5 MP 1/4

AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0521可以产生非常清晰,锐利的数字图像,并且能够捕获连续视频和单帧,使其成为安全应用的最佳选择。 特性 5 Mp为60 fps,具有出色的视频性能 小型光学格式(1 / 2.5英寸) 1440p 16:9模式视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头阴影校正 精确帧率控制的从属模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4个车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 安全摄像头 行动相机 车载DVR 电路图、引脚图和封装...
发表于 07-29 16:02 67次 阅读
AR0521 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5

AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

图像传感器是一款1 / 3.2“光学格式1.4微米像素传感器,能够以每秒42帧的速度捕获其完整的8 MP传感器分辨率,以60fps的速度捕获1080P视频.A-PixHS(tm )技术将安森美半导体的第二代背照式(BSI)像素技术和先进的高速传感器架构结合在一起,实现了许多创新功能。它旨在实现低z高度相机模块,以满足OEM和移动设备制造商的需求。 特性 高动态范围 应用 移动 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 16:02 32次 阅读
AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5 近红外增强

是一款1 / 2.5英寸CMOS数字图像传感器,有源像素阵列为2592(H)x 1944(V)。它通过滚动快门读数捕获线性或高动态范围模式的图像,并包括复杂的相机功能,如分档,窗口以及视频和单帧模式。它专为低亮度和高动态范围性能而设计,具有线路交错T1 / T2读出功能,可在ISP芯片中支持片外HDR。 AR0522可生成非常清晰,锐利的数码照片,并且能够捕捉连续视频和单帧,使其成为各种应用的理想选择。 特性 5 Mp,60 fps,优异的视频性能 小光学格式(1 / 2.5英寸) 彩色滤光片阵列:RGB和单色 1440p模式适用于16:9视频 卓越的低光性能 2.2 m背面照明像素技术 支持线路交错T1 / T2读出以启用ISP芯片中的HDR处理 支持外部机械快门 片上锁相环(PLL)振荡器 集成颜色和镜头着色校正 用于精确帧率控制的从模式 数据接口:♦HiSPi(SLVS) - 4条车道♦MIPI CSI-2 - 4车道 自动黑电平校准 高速可配置上下文切换 温度传感器 快速模式兼容2线接口 近红外线增强 应用 终端产品 视频监控 高动态范围成像 机器视觉...
发表于 07-29 16:02 36次 阅读
AR0522 CMOS图像传感器 5.1 MP 1 / 2.5  近红外增强