Firma STMicroelectronics opracowała miniaturową stację monitorującą (zestaw IFS014V1), stanowiącą przykład zastosowań kilku rodzajów czujników i innych elementów znajdujących się w większości w ofercie STMicroelectronics. Należą do nich:
- analogowy czujnik temperatury – STLM20W87F,
- 3-osiowy czujnik ruchu – LIS331DLH (MEMS),
- czujnik wilgotności – HIH-4003 lub HIH-4000 firmy Honeywell,
- kontroler panelu dotykowego – STMPE811QTR,
- ładowarka akumulatorów Li-Ion – STBC08PMR,
- scalona przetwornica step up – L6920D,
- stabilizator LDO – LD1117STR,
- układ zabezpieczający dla interfejsu USB – USBLC6-2P6,
- układ zerowania mikrokontrolera – STM1061N29WX6F,
mikrokontroler – STM32F103VBT6.
Jest to więc swego rodzaju zestaw ewaluacyjny dysponujący bardzo konkretnymi cechami użytkowymi. Kilka stacji spiętych w sieć może być wykorzystanych do monitorowania warunków otoczenia w różnych punktach niewielkiego obszaru. Z uwagi na niewielkie wymagania dotyczące transferu danych urządzenie to może pracować w bezprzewodowej sieci opartej na specyfikacji ZigBee. Stacja IFS014V1 pełni funkcję bazy współpracującej z maksymalnie ośmioma stacjami węzłowymi IFS015V1. Sieć ma topologię gwiazdy, w której numery węzłów są dowolnie nadawane przez użytkownika. Dzięki zastosowaniu połączenia bezprzewodowego poszczególne urządzenia mogą być łatwo przemieszczane z miejsca na miejsce, w zależności od potrzeb. Stacja bazowa automatycznie sprawdza „obecność” węzłów. Reakcja na wyłączenie dowolnego z nich lub wyniesienie poza obszar zasięgu sieci nie trwa dłużej niż jedną minutę. Wykrywanie ruchu stacji węzłowych jest wspomagane przez zastosowane w nich sensory ruchu typu MEMS. Oprogramowanie rozróżnia 5 poziomów zmian położenia, wstrząsów i wibracji. Dane pomiarowe z czujników temperatury, wilgotności i oświetlenia są zachowywane w pamięci stacji i mogą być przesyłane do komputera w celu sporządzania raportów. Rejestracja obejmuje okres dłuższy niż jeden rok. Oprogramowanie firmowe umożliwia generowanie alarmów po przekroczeniu granicznych wskazań (maksimum, minimum) otrzymywanych z wymienionych wyżej czujników, a także o wskazanej godzinie. Stacja ma bowiem wbudowany zegar czasu astronomicznego.
Zestaw SETVAL – IFS014V1 jest dobrym przykładem realizacji systemu bezprzewodowego sterowania urządzeniami domowymi. Zastosowane tu rozwiązania nadają się do wykorzystania we własnych aplikacjach. Użytkownicy mogą przy tym dodawać nowe funkcje, zależnie od własnej inwencji. Zmodyfikowane oprogramowanie jest przesyłane do stacji za pośrednictwem interfejsu JTAG.
Wszelkie czynności operatorskie, a więc: konfigurowanie stacji, ustawianie zegara, wprowadzanie kryteriów alarmów itd. są prowadzone z wykorzystaniem interfejsu graficznego (GUI). Jest to możliwe, dzięki zastosowaniu kolorowego wyświetlacza TFT z matrycą 240×320 punktów i panelem dotykowym. W głównym oknie, na bieżąco są podawane parametry uzyskiwane z wbudowanych czujników. Dane te mają postać numeryczną lub są przedstawiane w formie małych ikon.
Urządzenie jest zasilane z wewnętrznego akumulatora litowo-jonowego 3,7 V lub z portu USB. W drugim przypadku stacja musi być połączona z komputerem kablem USB. Wówczas układ STBC08PMR inteligentnie doładowuje akumulator, dbając o prawidłowy przebieg tego procesu. W celu zmniejszenia poboru energii korzystne jest przełączenie stacji w tryb pracy z wyłączonym wyświetlaczem graficznym. Jego podświetlacz w znacznym stopniu decyduje o natężeniu prądu zasilającego.
Rys. 1. Widok okna programu sterującego
Firma STMicroelectronics udostępniła program Smart Monitoring System Application przeznaczony do obsługi stacji w trybie USB, w którym jest ona dołączona do komputera. Program umożliwia zgrywanie danych ze stacji do komputera i zapisywanie ich na dysku w formacie CSV lub BIN. Uzyskuje się w ten sposób możliwość ich archiwizowania oraz analizy wyników pomiarów w programach zewnętrznych (np. w Excelu). Ponadto dostępna jest funkcja graficznej prezentacji zarejestrowanych danych w postaci wykresów liniowych.
Stacje IFS014V1 i IFS015V1 są umieszczone w estetycznych i trwałych obudowach z ABS-u. Na tylnej ściance umieszczono klips służący do zawieszenia urządzenia. Oprócz wyświetlacza zastosowano również kilka diod LED sygnalizujących dołączenie zasilania, stan ładowania wewnętrznego akumulatora, alarm, wykrycie sieci ZigBee. Walory edukacyjne zestawu pokreślono umieszczając pełny schemat urządzenia wraz z listą elementów.
