openelab.de
openelab.com
M5Stack wykorzystuje interfejs Grove HY2.0-4P do łączenia kontrolerów z czujnikami, elementami wykonawczymi, urządzeniami komunikacyjnymi i innymi urządzeniami peryferyjnymi. Złącze przewodzi masę, zasilanie i dwie linie sygnałowe. Te dwie linie sygnałowe mogą być przypisane do I2C, GPIO, UART lub innej funkcji zależnej od konkretnej płytki.
Najważniejsza zasada jest prosta: Grove nie jest pojedynczym protokołem komunikacyjnym. Złącze może pasować fizycznie, ale podłączone urządzenie nadal może wymagać innego napięcia, przypisania sygnałów, protokołu lub konfiguracji programowej. Przed wykonaniem połączenia zawsze sprawdzaj mapy pinów kontrolera i urządzenia peryferyjnego.
1. Interfejs M5Stack HY2.0-4P Grove
Grove HY2.0-4P to modułowy interfejs do łączenia czujników i elementów wykonawczych bez lutowania. Zawiera również zabezpieczenie przed odwrotnym włożeniem.
| Typ interfejsu | Czarny przewód | Czerwony przewód | Żółty przewód | Biały przewód | Standardowy protokół |
|---|---|---|---|---|---|
| PORT.A | GND | 5V | SDA | SCL | I2C |
| PORT.B | GND | 5V | IO1 | IO2 | GPIO |
| PORT.C | GND | 5V | TX | RX | UART |
| Inne | GND | 5V | Ogólne | Ogólne | Ogólne |
M5Stack wykorzystuje również kolory portów jako konwencję wizualną: czerwony oznacza I2C, niebieski UART, czarny GPIO, a biały funkcje niezdefiniowane lub niestandardowe. Funkcje GPIO kontrolera mogą być mapowane inaczej w zależności od głównego układu kontrolera.
2. Grove to system złączy, a nie jeden protokół
Dwie linie sygnałowe określają sposób komunikacji podłączonego urządzenia:
- I2C wykorzystuje SDA i SCL.
- UART wykorzystuje TX i RX.
- GPIO wykorzystuje linie wejścia lub wyjścia ogólnego przeznaczenia.
- Moduły analogowe wymagają wejścia kontrolera obsługującego konwersję analogowo-cyfrową.
W sprzęcie M5Stack porty A, B i C mają standardowe przypisania przedstawione powyżej. Port oznaczony PORT.CUSTOM należy sprawdzić w dokumentacji konkretnego kontrolera.
3. Definicje Seeed Grove i M5Stack Grove
Seeed Studio opisuje Grove jako modułowy, ustandaryzowany system prototypowania ze złączami. Ekosystem Grove dzieli moduły na interfejsy cyfrowe, analogowe, UART i I2C.
| Pin Seeed Grove | Kolor przewodu | Cyfrowy | Analogowy | UART | I2C |
|---|---|---|---|---|---|
| Pin 1 | Żółty | Dn | An | RX | SCL |
| Pin 2 | Biały | Dn+1 | An+1 | TX | SDA |
| Pin 3 | Czerwony | VCC | VCC | VCC | VCC |
| Pin 4 | Czarny | GND | GND | GND | GND |
Napięcie VCC modułu Seeed Grove może wynosić 5 V lub 3,3 V, a niektóre moduły I2C obsługują tylko jedno z tych napięć. Standardowa definicja HY2.0-4P firmy M5Stack określa napięcie 5 V na czerwonym przewodzie. Przy łączeniu produktów z obu ekosystemów należy porównać mapę wyprowadzeń kontrolera, mapę wyprowadzeń urządzenia peryferyjnego oraz specyfikację napięcia dla dokładnie podłączanych produktów.
4. Mapy wyprowadzeń Grove dla kontrolerów M5Stack
Przypisanie wyprowadzeń różni się w zależności od kontrolera. Użyj poniższej tabeli, aby zidentyfikować piny sygnałowe na urządzeniach Core2, M5StickC Plus i Atom Lite. W przypadku PORT.CUSTOM złącza, skonfiguruj protokół zgodnie z podłączonym urządzeniem Unit i oprogramowaniem kontrolera.
| Kontroler | Port | Czarny | Czerwony | Żółty | Biały |
|---|---|---|---|---|---|
| M5Stack Core2 | PORT.A | GND | 5V | G32 | G33 |
| PORT.B | GND | 5V | G26 | G36 | |
| PORT.C | GND | 5V | G14 | G13 | |
| M5StickC Plus | PORT.CUSTOM | GND | 5V | G32 | G33 |
| M5Stack Atom Lite | PORT.CUSTOM | GND | 5V | G26 | G32 |
5. Jednostki M5Stack i ich interfejsy
Unit ENV-IV: środowiskowy czujnik I2C
Unit ENV-IV integruje czujnik temperatury i wilgotności SHT40 oraz czujnik ciśnienia BMP280. Łączy się przez port A.
| Układy czujników | SHT40 i BMP280 |
|---|---|
| Protokół komunikacyjny | I2C: SHT40 z szybkością 0x44; BMP280 z szybkością 0x76
|
| Zakres pomiarowy SHT40 | Od -40 do 125°C; od 0 do 100% RH |
| Zakres pomiarowy BMP280 | Od 300 do 1100 hPa |
| Dokładność pomiaru SHT40 | ±0,2°C; ±1,8% RH |
| Dokładność pomiaru BMP280 | ±0,12 hPa |
| Mapa wyprowadzeń HY2.0-4P | PORT.A: GND, 5 V, SDA, SCL |
Unit ToF: czujnik odległości I2C
Unit ToF wykorzystuje czujnik VL53L0X i komunikuje się przez port A za pośrednictwem I2C.
| Czujnik | VL53L0X |
|---|---|
| Protokół komunikacyjny | I2C z szybkością 0x29
|
| Zakres pomiarowy | Od 3 cm do 200 cm |
| Dokładność pomiaru | ±3% |
| Rozdzielczość | 1 mm |
| Czas reakcji | <30 ms |
| Długość fali lasera | 940 nm |
| Mapa wyprowadzeń HY2.0-4P | PORT.A: GND, 5 V, SDA, SCL |
W normalnych warunkach maksymalna odległość wynosi 120 cm. Osiągnięcie 200 cm wymaga trybu dalekiego zasięgu oraz ciemnego otoczenia bez zakłóceń podczerwieni.
Więcej przykładów portów A, B i C
| Produkt | Interfejs | Kluczowe parametry |
|---|---|---|
| Unit Earth | PORT.B: GND, 5 V, wyjście cyfrowe, wyjście analogowe | Wbudowany regulowany rezystor 10K do regulacji progu |
| Unit RFID2 | PORT.A: GND, 5 V, SDA, SCL | WS1850S; 13,56 MHz; I2C z szybkością 0x28; odległość odczytu/zapisu <20 mm; ISO/IEC 14443 typu A/B |
| Unit GPS | PORT.C: GND, 5 V, UART_RX, UART_TX | AT6558 i MAX2659; domyślna szybkość transmisji UART: 9600 bit/s |
| Unit RS485 | PORT.C: GND, 5 V, UART_RX, UART_TX | Konwerter TTL–RS485 |
| Unit LoRaE220-433 | PORT.C: GND, 5 V, UART_RX, UART_TX | E220-400T22S z LLCC68; zasilanie 5 V; komunikacja szeregowa z szybkością 115200 bit/s |
Elektrody uziemiające Unit nie są odporne na korozję ani wodoodporne i nie należy pozostawiać ich przez dłuższy czas w wilgotnym środowisku.
6. Przykład: Core2 z ENV-IV, ToF i Unit Hub
Unit Hub rozszerza jedno złącze HY2.0-4P do trzech. M5Stack podaje, że trzy rozszerzone porty są połączone bezpośrednio, a Hub nadaje się do urządzeń I2C z różnymi adresami.
| Urządzenie | Adres I2C |
|---|---|
| ENV-IV SHT40 | 0x44 |
| ENV-IV BMP280 | 0x76 |
| ToF VL53L0X | 0x29 |
Te trzy adresy są różne, więc ENV-IV i ToF mogą współdzielić magistralę I2C za pośrednictwem Unit Hub. Skonfiguruj I2C za pomocą pinów portu A urządzenia Core2 i zainicjalizuj każdy moduł Unit za pomocą odpowiedniej biblioteki.
7. Grove i M5-Bus pełnią różne funkcje
Grove HY2.0-4P służy do szybkiego podłączania czujników i elementów wykonawczych bez lutowania. M5-Bus to oddzielny, stosowany w układach piętrowych interfejs używany przez kontrolery Core z produktami Module, Module13.2 i Base. M5-Bus wykorzystuje dwa rzędy 15-pinowych złączy o rastrze 2,54 mm.
8. Lista kontrolna połączeń
- Sprawdź stronę producenta dotyczącą dokładnego modelu kontrolera.
- Sprawdź stronę producenta dotyczącą dokładnego modułu Unit lub Grove.
- Porównaj GND, napięcie zasilania oraz położenie obu sygnałów.
- Sprawdź, czy urządzenie korzysta z I2C, UART, GPIO czy wejścia analogowego.
- W przypadku I2C upewnij się, że urządzenia na wspólnej magistrali mają różne adresy.
- Użyj definicji GPIO i biblioteki oprogramowania wymienionych dla dokładnego produktu.
9. Dokumentacja produktu
- Przegląd sprzętu i oprogramowania M5Stack
- Definicja portu Grove M5Stack
- Dokumentacja M5Stack Core2
- Dokumentacja M5StickC Plus
- Dokumentacja M5Stack Atom Lite
- Dokumentacja M5Stack Unit ENV-IV
- Dokumentacja M5Stack Unit ToF
- Dokumentacja M5Stack Unit Hub
- Dokumentacja M5Stack Unit Earth
- Dokumentacja M5Stack Unit RFID2
- Dokumentacja M5Stack Unit GPS
- Dokumentacja M5Stack Unit RS485
- Dokumentacja M5Stack Unit LoRaE220-433
- Wprowadzenie do ekosystemu Seeed Studio Grove
10. Gdzie kupić produkty M5Stack i Seeed Studio
Aktualną dostępność produktów i ceny znajdziesz na stronach marek OpenELAB:
Specyfikacje mogą ulec zmianie w wyniku modyfikacji sprzętu. Przed podłączeniem sprzętu sprawdź dokumentację producenta dotyczącą dokładnej wersji produktu. Ceny, dostępność, informacje o wysyłce i warunki sprzedaży są dostarczane przez OpenELAB.
