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Conectando sensores externos

Os smartphones estão equipados com uma infinidade de sensores, mas às vezes apresentam limitações quando se trata de estudar certos fenômenos físicos. É por isso que expandimos os recursos do FizziQ, permitindo que ele se conecte a microcontroladores via Bluetooth. Esta inovação abre a porta para uma variedade de possibilidades interessantes. Agora você pode usar vários sensores externos para medir parâmetros como temperatura, pressão, peso, concentração de CO2 e muito mais. Nosso protocolo de conexão é aberto e fácil de usar, o que significa que qualquer pessoa pode se beneficiar do poder e da simplicidade do registro e análise de dados oferecidos pelo aplicativo FizziQ.

Conteúdo:

O que?microfone-controladores pode se conectar ao FizziQ? -O que Uso do serviço Bluetooth? -Sestrutura da mensagem -Como conectar o FizziQ? -Caso especial de um Arduino -Caso especial de um micro:bit -Caso especial de um ESP32 -Caso especial do HM10

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Quais microcontroladores podem se conectar ao FizziQ?

Todos os microcontroladores com conexão Bluetooth BLE podem se conectar ao FizziQ. Bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio padrão que fornece taxas de dados mais altas, adequadas para dispositivos que exigem transferências rápidas. O Bluetooth Low Energy (BLE), projetado para baixo consumo de energia, é ideal para dispositivos alimentados por bateria e aplicações IoT de proximidade. O BLE oferece alcance mais curto e latência potencialmente maior, enquanto o Bluetooth normal oferece maior alcance e menor latência.

 

Na maioria dos casos, os microcontroladores podem se comunicar no formato BLE, como dispositivos micro:bit, ESP32 ou Arduino Nano 33 BLE. Caso isso não seja possível, pode ser necessário adicionar um módulo de conexão Bluetooth BLE ao microcontrolador para enviar os dados. Um circuito como o BM-HM10 pode então ser usado, por exemplo.

Qual serviçoBluetoothusar com FizziQ?

NoProtocolo Bluetooth, um “serviço” representa uma funcionalidade específica que os dispositivos podem oferecer, como streaming de áudio ou compartilhamento de arquivos. Cada serviço pode ter vários “recursos” que descrevem os detalhes de sua funcionalidade. Por exemplo, um serviço de fone de ouvido sem fio pode ter recursos como ajuste de volume ou reprodução/pausa de música. Esta organização hierárquica permite que os dispositivos compreendam e cooperem de forma eficaz para fornecer uma ampla gama de capacidades sem fio, desde fones de ouvido até sensores IoT.

Para troca de dados com Arduino, FizziQ utiliza o serviço UART. Este serviço permite enviar qualquer tipo de dado adquirido pelo microcontrolador.Seguiresse link para a página da Nordic Semiconductor.

Para conectar uma placa Arduino com FizziQ via Bluetooth:

1. Dê um nome ao dispositivo para reconhecê-lo, por exemplo: “Conexão FizziQ”

2. O uuid do serviço é "6e400001-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e"

3. O uuid da característica é "6e400002-b5a3-f393-e0a9-e50e24dcca9e"

4. O serviço deve incluir uma notificação (NOTIFY)

O quethe é a estrutura da mensagem ?

Os dados trocados pelo serviço UART devem serestruturada na forma de uma sequência de caracteres no seguinte formato: 'NOME: VALOR'. Por exemplo, para enviar informações sobre uma tensão de 5 volts, envie a mensagem UART: 'Tensão: 5,0'.

 

Os seguintes nomes de medidas são reconhecidos pelo FizziQ:

- temperatura

- peso

- umidade

- tensão

- pressão (atmosférica)

- aceleração

- brilho

- campo magnético)

- bússola (bússola)

- co2 (concentração de)

- tvoc (compostos voláteis)

- intensidade

Para esses dados, as unidades e um ícone representando os dados serão reconhecidos e exibidos automaticamente.

 

Dados diferentes dos reconhecidos podem ser compartilhados com o FizziQ, mas nomes não reconhecidos serão exibidos sob o nome de um sensor genérico: "UART".

Observe que apenas as três primeiras letras do nome são reconhecidas pelo FizziQ, portanto não é necessário colocar todas as letras na mensagem.

Como conectar o FizziQ?

Observe que a conexão com sensores externos é gerenciada exclusivamente pelo aplicativo. Não tente emparelhar o sensor externo através do menu Configurações ou Bluetooth nativo do smartphone!

 

Para conectar um sensor externo ao FizziQ, no aplicativo, na aba Medição, selecione “Sensores Externos”, a seguir pressione o botão de conexão correspondente ao seu microcontrolador. Aparecerá um ícone dando acesso aos dados transmitidos pelo microcontrolador. O gerenciamento de dados é feito da mesma forma que qualquer outro sensor de smartphone. Para desconectar o smartphone, toque em Desconectar. A desconexão será automática se a conexão for interrompida. O botão Atualizar é usado para atualizar a lista de sensores do smartphone.

Que programatreinar paraum Arduino?

Um exemplo de programa para transmitir dados de umidade pode ser encontrado no seguinte arquivo de texto:

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As etapas de conexão do Arduino são descritas no vídeo abaixo:

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Qual programa para um micro:bit

As etapas de conexão do micro:bit são as mesmas do micro:bit e estão descritas no vídeo abaixo:

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Qual programa para um ESP32?

As etapas de conexão do micro:bit são as mesmas do micro:bit e estão descritas no vídeo abaixo:

As etapas de conexão do ESP32 são as mesmas do micro:bit e Arduino

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Como programar um módulo BM-HM10?

O HM-10 é um pequeno módulo SMD Bluetooth 4.0 BLE de 3,3 V baseado no TI CC2540 ou CC2541 Bluetooth SOC (System On Chip). Permite a transmissão de dados em formato UART em diferentes serviços. Para mais informações:  http://www.martyncurrey.com/hm-10-bluetooth-4ble-modules/

Exemplo de programa criado com o ambiente de programação do VittaCiências, com cartão micro:bit, extensão Grove e módulo HM-10

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