Funpack3-1基于XG24-EK2703A的蓝牙温度计

内容介绍

一.项目描述

板卡介绍：

XG24-EK2703A是一款基于EFR32MG24片上系统的开发套件，具备超低成本、低功耗和小巧的特点。该套件支持2.4GHz无线通信，兼容蓝牙LE、蓝牙mesh、Zigbee、Thread和Matter协议，为无线物联网产品的开发和原型制作提供了极大的便利。

整个评估套件最核心部分是EFR32MG24B210F1536IM48无线SoC芯片，是使用蓝牙低功耗和蓝牙网状网络实现物联网无线连接的理想选择，适用于智能家居、照明和便携式医疗设备产品。该芯片是EFR32MG24无线SoC芯片家族系列中的中高端型号，以ARM Cortex-M3为核心、主频为78MHz且支持2.4GHz无线通信，带有1536KB闪存和256KBRAM，并且还搭载了AI/ML硬件加速功能，能够满足在嵌入式系统中部署轻量级AI应用。

该板卡套件所有的例程和相应的板卡资料都集成在了SDK开发包中，辅以配套的Simplicity Studio Version 5工具，只需要将SDK下载进Simplicity Studio Version 5中就可以进行例程的演示，操作方便简单。

套件特性：

一个USB接口

一个板载SEGGER J-Link 调试器，支持SWD

两个LED和两个按钮

虚拟COM端口

数据包跟踪接口（PTI）

一个支持外部硬件连接的mikroBus插座和一个Qwiic连接器

32 位 ARM Cortex-M33，78 MHz最高工作频率

1536 kB 闪存和 256 kB RAM

完成项目：

具体要求：使用芯片内部的温度检测外设，测量温度并通过蓝牙发送至上位机，在上位机中以“绘图”的形式对温度数据进行可视化。

实现方式：通过对单片机的蓝牙和温度采集进行初始化，手机连接蓝牙后将采集的信息发送，手机收取后进行plot绘图。

二.设计思路

一开始按照直播教程所给的教程，下载Simplicity Studio，安装相应的SDK并且跑相关历程，来完成对单片机的入门。

但有群里的大佬发现了其支持CiruitPython，使用Thonny来进行开发，因为之前玩过树莓派PICO同样使用Thonny进行开发，因此使用起来熟练顺手，仅仅需要简单编程即可完成开发。

流程图：

（1）完成CiruitPython固件烧录

使用Simplicity Studio进行固件烧录，开发板连接电脑后，在设备管理器可以看到相对应的Jlink连接提示

打开SS，按照如图顺序操作

点击flash即可完成固件烧录，最新固件下载地址在相关官网可以找到。

（2）蓝牙编写

在提供的资料BLE UART | CircuitPython BLE Libraries on Any Computer | Adafruit Learning System中，有相关代码贴出告诉了蓝牙的相关操作

# SPDX-FileCopyrightText: 2020 Dan Halbert for Adafruit Industries
#
# SPDX-License-Identifier: MIT

# Provide an "eval()" service over BLE UART.

from adafruit_ble import BLERadio
from adafruit_ble.advertising.standard import ProvideServicesAdvertisement
from adafruit_ble.services.nordic import UARTService

ble = BLERadio()
uart = UARTService()
advertisement = ProvideServicesAdvertisement(uart)

while True:
    ble.start_advertising(advertisement)
    print("Waiting to connect")
    while not ble.connected:
        pass
    print("Connected")
    while ble.connected:
        s = uart.readline()
        if s:
            try:
                result = str(eval(s))
            except Exception as e:
                result = repr(e)
            uart.write(result.encode("utf-8"))

此时框架已经搭好，我们只需要在此基础上采集温度，并发送这个数据。

（3）温度采集编写

参考群里大佬提供的资料，可知在CircuitPython中，要读取这个芯片内温度传感器的数据，有两种方法：

直接使用 microcontroller 模块提供的功能读取

import microcontroller
print("CPU温度：", microcontroller.cpu.temperature)

通过内存映射，读取芯片内部的寄存器数据这篇分享，就是使用uctypes，通过内存映射，直接读取芯片内部的寄存器，从而获取该芯片内温度传感器的数据，并进行输出。

因此，为了更简单快速完成温度采集，此时采用第一种方法进行采集。

进行合并即可完成任务目标。

三.部分代码讲解

（1）相关库import

引入相关库

（2）蓝牙相关初始化

（3）主要执行部分

此部分进行蓝牙连接判断，连接后，每0.1s采集一次数据，进行五次采集，完成一次简单的均值滤波，最后uart.write上传数据

四.效果展示

PC端:

此时while判断是否连接上了蓝牙，若连接上就发提示，并且将数据发送并打印出来

手机端：

此时手机端使用Bluefruit Connect app，连上对应蓝牙后，点击plot即可看到折线图（这个蓝牙名称在ios上显示就是不正确，在安卓和windows上却完全正常）

五.总结

本次funpack可以说提供了一个很有趣的资源，并且有群里大佬的帮助，可以很方便的做出自己想做出的功能。此板子也很新颖有趣，但因为学业等问题，导致没有时间进行深入学习，因此此后打算重温过去浅浅略过的开发板，深入学习一下。

很感谢硬禾学堂，提供一个平台，能够在空余时间提高自己开发的能力，学习到了更多的知识。同时我也期待未来还能够通过更多活动学习更多的内容。感谢电子森林能够提供这个平台。希望未来电子森林能够有更多好玩有趣的项目。白嫖更多的板子。